《实验三 连续系统的数字仿真 2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实验三 连续系统的数字仿真 2（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、实验三 连续系统的数字仿真 【练习 3.1】已知线性定常系统的状态空间表达式为1122( )( )012( )( )( )560x tx tu tx tx t A=0 1;-5 -6;B=2;0;C=1 2;D=0;Tf=input(仿真时间Tf=);h=input(计算步长h=); x=zeros(length(A),1);y=0;t=0;for i=1:Tf/hK1=A*x+B*r;K2=A*(x+h*K1/2)+B*r;K3=A*(x+h*K2/2)+B*r;K4=A*(x+h*K3)+B*r;x=x+h*(K1+2*K2+2*K3+K4)/6;y=y;C*x;t=t;t(i)+h;en
2、dplot(t,y)012345678910-1.6-1.4-1.2-1-0.8-0.6-0.4-0.200.2【练习 3.2】设单位反馈系统的开环传递函数为 ，试分别利用二阶和四阶4( )(2)G ss s龙格库塔法求系统的单位阶跃响应。程序如下：num1=4;den1=1 2 0;A1,B1,C1,D1=tf2ss(num1,den1);A,B,C,D=cloop(A1,B1,C1,D1,1);Tf=input(仿真时间Tf=);h=input(计算步长h=); x=zeros(length(A),1);y=0;t=0;for i=1:Tf/hK1=A*x+B*r;K2=A*(x+h*K1
3、/2)+B*r;K3=A*(x+h*K2/2)+B*r;K4=A*(x+h*K3)+B*r;x=x+h*(K1+2*K2+2*K3+K4)/6;y=y;C*x;t=t;t(i)+h;endplot(t,y)仿真时间 Tf=5 计算步长 h=0.0200.511.522.533.544.55050100150200250300350【练习 3.3】针对【练习 3.2】的线性定常系统，试利用增广矩阵法，求输出量 y 的动态响 应。程序如下： num1=4;den1=1 2 0;A1,B1,C1,D1=tf2ss(num1,den1);A,B,C,D=cloop(A1,B1,C1,D1,1);Tf=
4、input(Tf=);h=input(h=);x=zeros(length(A),1);y=0;t=0;A=A,B;zeros(1,length(A),0;C=C,0;x=x;r;eAt=eye(size(A)+A*h+A2*h2/2+A3*h3/(3*2)+A4*h4/(4*3*2);for i=1:Tf/hx=eAt*x;y=y;C*x;t=t;t(i)+h;endplot(t,y)仿真时间 Tf=5 计算步长 h=0.100.511.522.533.544.55050100150200250300350【练习 3.4】利用 input 函数修改课本 P103 例 3-1 所给的程序 ex
5、3_1.m，将其中的给定参数 r、numo、deno、numh、denh 利用键盘输入，使其变为连续控制系统面向传递函数的通用 数字仿真程序。 仿真程序： r=input(r=);numo=input(numo=);deno=input(deno=);numh=input(numh=);denh=input(denh=);num,den=feedback(numo,deno,numh,denh);A,b,C,d=tf2ss(num,den);Tf=input(Tf=);h=input(h=);x=zeros(length(A),1);y=0;t=0;for i=1:Tf/hK1=A*x+b*r
6、;K2=A*(x+h*K1/2)+b*r;K3=A*(x+h*K2/2)+b*r;K4=A*(x+h*K3)+b*r;x=x+h*(K1+2*K2+2*K3+K4)/6;y=y;C*x;t=t;t(i)+h;endplot(t,y)【练习 3.5】已知某控制系统结构如图 3-1 所示，试对其分别利用面向传递函数的仿真和面 向系统结构图的仿真，求输出量 y 的动态响应。面向传递函数的仿真： 图 3-1 r=imput(输入量r=); P=imput(系统中各典型环节组成的系数矩阵P=); W=imput(各典型环节输入输出间联系关系的系数矩阵W=); W0=imput(系统参考输入与各环节输入关
7、系的系数矩阵W0=); Wc=imput(系统输出与各环节输出关系的系数矩阵Wc=); Tf=imput(仿真时间Tf=); h=imput(计算步长h=); A1=diag(P(:,1); B1=diag(P(:,2); C1=diag(P(:,3); D1=diag(P(:,4); H=B1-D1*W;Q=C1*W-A1; A=inv(H)*Q;B=inv(H)*C1*Q; x=zeros(length(A),1); y=zeros(length(Wc(;,1),1); t=0; for i=Tf/hK1=A*x+B*r;K2=A*(x+h*K1/2)+B*r;K3=A*(x+h*K2/2)+B*r;K4=A*(x+h*K3)+B*r; x=x+h*(K1+2*K2+2*K3+K4)/6; y=y,Wc*x; t=t,t(i)+h; end plot(t,y)
