实验一 Matlab 在自动控制理论中的应用

(北京理工大学 自动化学院 班级： 姓名： 学号：)

摘 要：MATLAB 软件在基本实验中的应用，本次实验主要内容包括：基于MATLAB 的

典型模块的模拟研究，绘制系统sys(sys 由函数tf 、zpk 或ss 产生) 的阶跃响应，二阶系统的研究，Bode 图以及根轨迹进行仿真，利用试凑法进行PID 控制参数的仿真。

关键词：MATLAB 、simulink 、仿真、典型环节、二阶系统阶跃响应、Bode 图、根轨迹、

PID 控制参数

实验目的：

熟悉并掌握MATLAB 在自动控制理论中的数学计算和绘图功能、simulink 仿真功能等

实验过程：

MATLAB 主要包括MATLAB 和Simulink 两大部分。意为矩阵工厂(矩阵实验室)。主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在

很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言(如C 、Fortran )的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。

1 典型环节的仿真

1.1 比例环节(K )

从图形库浏览器中拖曳Step (阶跃输入)、Gain (增益模块)、Scope 模块到仿真操作画面，连接成仿真框图。

仿真框图如图1所示。

图1 比例环节仿真框图

仿真结果如图

2所示。

图2 比例环节仿真结果

1.2 积分环节(1/Ts )

拖曳Step (阶跃输入)、 Transfer Fcn (传递函数) 、Scope 模块到仿真操作画面，连接成仿真框图。

仿真框图如图3所示

图3 积分环节仿真框图

仿真结果为图4