机电一体化实验指导书

实验一计算机控制系统时间响应分析 一、 实验目的 1． 培养学生初步的MATLAB编程能力； 2． 培养学生初步利用MATLAB对离散控制系统进行时域、频域分析的能力。 二、 实验原理及方法 1．对如下离散控制系统进行单位阶跃响应、单位脉冲响应的仿真： 8.06.15.14.32)(22+−+−=ZZZzzG 2．用到的控制系统工具箱函数有： dstep( ) 离散时间阶跃响应 dbode() 离散波特图 dimpu lse( ) 离散时间单位脉冲响应 dny qu ist() 离散Ny qu ist图 3．可参考如下MATLAB语言仿真样例程序进行编程： nu m=[2 -3.4 1.5]; den=[1 -1.6 0.8]; %画离散单位阶跃响应曲线 [y ,x ]=dstep(nu m,den) su bplot(2,2,1) plot(y ,'.r') grid x label('Time/s'); y label('Amplitu de'); title('Discrete step response') %画离散单位脉冲响应曲线 [y ,x ]=dimpu lse(nu m,den); su bplot(2,2,2) plot(y ,'.g') grid x label('Time/s'); y label('Amplitu de'); title('Discrete impu lse response') %画离散系统bode图 su bplot(2,2,3) 1 dbode(nu m,den,0.1); title('Discrete Bode Plot') grid %画离散系统的ny qu ist图 su bplot(2,2,4) dny qu ist(nu m,den,0.1) title('Discrete Ny qu ist Plot') grid 4．参考仿真结果曲线如下： 0204060-0.500.511.52Time/sAmplitudeDiscrete step response010203040-1012Time/sAmplitudeDiscrete impulse response-20020Magnitude (dB)10-1100101102-90090Phase (deg)-2024-4-2024-2 dB-4 dB0 dB10 dB6 dB-10 dB4 dB2 dB-6 dBDiscrete Bode PlotFrequency (rad/sec)Discrete Nyquist PlotReal AxisImaginary Axis 三、实验仪器及材料 1． 计算机一台； 2． MATLAB平台； 3． 打印机一台。 四、实验步骤 1．开机，进入MATLAB记事本窗口； 2．新建“**．M”文件，输入程序，保存“**．M”文件； 3． 进入命令窗口，运行“**．M”文件，实现仿真； 2 实验二伺服电机控制系统仿真 一、 实验目的 1． 初步掌握在MATLAB环境下，用Simu link建立系统模型 2． 培养学生对系统线性化模型进行仿真的能力。 二、 实验原理及方法 Simu link是MATLAB里的一个实现动态系统建模、仿真与分析的仿真集成环境软件工具包(Dy namic Sy stem Simu lation)，是控制系统计算与仿真最先进的高效工具。...