北京科技大学自动控制理论matlab

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自动控制理论课程

题目：simulink 使用及应用 班级：机自1207 学号： 姓名： __________

实验目的及要求：

本部分的目的在于学习 matlab中有关simulink的正确使用及其应用，包括： simulink的基本使用、模型的建立、模型的复制剪切粘贴、命名等、线的基本使用、 子系统的建立、属性的设置、参数的设置与应用、 simulink仿真运行参数的设置等。

通过该实验，要求能够做到不查参考书，能熟练编写基本的 simulink应用。

实验内容：

1、 建立如图一所示系统结构的 Simulink模型，并用示波器(Scope)观测其单位阶跃 和斜

坡响应曲线。

图一

实验结果：

2、 建立如图二所示PID控制系统的Simulink模型，对系统进行单位阶跃响应仿真， 用

plot函数绘制出响应曲线。其中 = 10，= 3， = 2。要求PID部分用

kp

ki

kd

subsystem实现，参数、、通过subsystem参数输入来实现

kp

ki

kd



图二

实验结果：

3、建立如图三所示控制系统的 Simulink模型，并用示波器(Scope)观测其单位阶跃 响应曲

线。


R(t)



实验结果：

4、图四所示为弹簧一质量一阻尼器机械位移系统。请建立此动态系统的 Simulink仿 真模型，然后分析系统在外力 F(t)作用下的系统响应(即质量块的位移y(t))。其中 质量块质量m=5kg阻尼器的阻尼系数f=，弹簧的弹性系数K= 5;并且质量块的初始 位移与初始速度均为0。

说明：外力F(t)由用户自己定义，目的是使用户对系统在不同作用下的性能有 更多的了解。

图四 弹簧一质量一阻尼器机械位移系统示意图 提示：

(1)首先根据牛顿运动定律建立系统的动态方程，如下式所示： (2)由于质量块的位移y t未知，故在建立系统模型时.使用积分模块 Integrator 对 位移的微分进行积分以获得位移 y t，且积分器初估值均为0。 为建立系统模型.将系统动态方程转化为如下的形式：

实验结果： 小结：

在本次实验中，让我再次重温 MATLA的使用，通过对MATLABS验的边做边学， 让我对课程中有些不理解的内容有了更进一步的认识，加深了印象。最后，对 simulink的基本使用、模型的建立、模型的复制剪切粘贴、命名等有了基本的理解， 总之，此次实验让我受益很多。感谢老师提供的机会。

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