(整理)利用MATLAB进行离散控制系统模拟.

精品文档精品文档实验利用MATLAB进行离散控制系统模拟本试验的目的主要是让学生初步掌握MATLAB软件在离散控制系统分析和设计中的应用。1．连续系统的离散化。在MATLAB软件中，对连续系统的离散化主要是利用函数c2dm()函数来实现的，c2dm()函数的一般格式为C2dm(num,den,T,method)，可以通过MATLAB的帮助文件进行查询。其中：Num：传递函数分子多项式系数；Den：传递函数分母多项式系数；T：采样周期；Method：转换方法；允许用户采用的转换方法有：零阶保持器（ZOH）等五种。2．求离散系统的相应：在MATLAB中，求采样系统的响应可运用dstep()，dimpulse()，dlsim()来实现的。分别用于求取采样系统的阶跃，脉冲，零输入及任意输入时的响应，其中dstep()的一般格式如下：dstep(num,den,n)，可以通过MATLAB的帮助文件进行查询。其中：Num：传递函数分子多项式系数；Den：传递函数分母多项式系数；N：采样点数；精品文档精品文档3．此外，离散控制系统也可以用simulink工具箱进行仿真，仿真界面如下图（采样周期可以在对应模块中进行设定）。1．编制程序实现上面三个仿真程序。2．把得到的图形和结果拷贝在试验报告上。3．在第1个例子中，改变采样周期为0.25，重新运行程序，把结果和原来结果进行比较，并说明为什么？4．在第2个例子中，改变采样点数为70，重新运行程序，把结果和原来结果进行比较，并说明为什么？同样，改变采样周期T，观察不同周期下系统阶跃响应的动态性能，分析采样周期对系统动态性能的影响。1.1）num=10;den=[1,7,10];t=0.1[numz,denz]=c2dm(num,den,t,'zoh');printsys(numz,denz,'z')得出结果：t=精品文档精品文档0.1000num/den=0.039803z+0.031521------------------------z^2-1.4253z+0.49659若t改为0.25:num=10;den=[1,7,10];t=0.25[numz,denz]=c2dm(num,den,t,'zoh');printsys(numz,denz,'z')得出结果为：t=0.2500num/den=0.18012z+0.10062-------------------------z^2-0.89304z+0.173772）num=10;den=[1,7,10];t=0.25;i=[0:35];time=i*t;[numz,denz]=c2dm(num,den,t,'zoh');yc=step(num,den,time);y_zoh=dstep(numz,denz,36);[xx,yy]=stairs(time,y_zoh);plot(time,yc,'r'),holdplot(xx,yy,'r'),hold;grid精品文档精品文档采样点数改为70：num=10;den=[1,7,10];t=0.1;i=[0:70];time=i*t;[numz,denz]=c2dm(num,den,t,'zoh');yc=step(num,den,time);y_zoh=dstep(numz,denz,71);[xx,yy]=stairs(time,y_zoh);plot(time,yc,'r'),hold精品文档精品文档周期改为0.25：精品文档精品文档3num=[0.008,0.072];den=[1,-1.905,0.905];t=0.1;i=[0:35];time=i*t;[numz,denz]=c2dm(num,den,t,'zoh');yc=step(num,den,time);y_zoh=dstep(numz,denz,36);[xx,yy]=stairs(time,y_zoh);plot(time,yc,'r'),holdplot(xx,yy,'r'),hold;grid精品文档精品文档00.511.522.533.501234567Simulink实现：仿真时间：10精品文档精品文档仿真时间700：3精品文档精品文档(3)采样周期不同，得出的Z变换也不同，说明Z变换的结果随采样周期的变化而变化。（4）采样点数越多，输出越平稳，采样周期时间越长，系统达到平稳速度越慢。采样周期越长，动态性能越差。