- 1 - 自动控制原理 MATLAB 仿真实验 实 验 指 导 书 电子信息工程教研室 - 2 - 实验一 典型环节的MATLAB 仿真 一、实验目的 1.熟悉MATLAB 桌面和命令窗口,初步了解SIMULINK 功能模块的使用方法。 2.通过观察典型环节在单位阶跃信号作用下的动态特性,加深对各典型环节响应曲线的理解。 3.定性了解各参数变化对典型环节动态特性的影响。 二、SIMULINK 的使用 MATLAB 中SIMULINK 是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包。利用SIMULINK 功能模块可以快速的建立控制系统的模型,进行仿真和调试。 1.运行MATLAB 软件,在命令窗口栏“>>”提示符下键入 simulink 命令,按 Enter 键或在工具栏单击按钮,即可进入如图 1-1 所示的SIMULINK 仿真环境下。 2.选择 File 菜单下New 下的Model 命令,新建一个simulink 仿真环境常规模板。 3.在simulink 仿真环境下,创建所需要的系统。 以图 1-2 所示的系统为例,说明基本设计步骤如下: 1)进入线性系统模块库,构建传递函数。点击 simulink 下的“Continuous”,再将右边窗口中“Transfer Fen”的图标用左键拖至新建的“untitled”窗口。 2)改变模块参数。在simulink 仿真环境“untitled”窗口中双击该图标,即可改变传递函数。其中方括号内的数字分别为传递函数的分子、分母各次幂由 高 到 低 的系数,数字之 间 用空 格 隔 开 ; 设置 完 成 后 ,选择 OK,即完 成 该模块的设置 。 3)建立其它 传递函数模块。按照 上 述 方法,在不 同 的simulink 的模块库中,建立系统所需的传递函数模块。例:比 例环节用“Math”右边窗口“Gain”的图标。 4)选取 阶跃信号输 入函数。用鼠 标点击 simulink 下的“Source”,将右边窗口中“Step”图标用左键拖至新建的“untitled”窗口,形 成 一个阶跃函数输 入模块。 5)选择输 出 方式 。用鼠 标点击 simulink 下的“Sinks”,就 进入输 出 方式 模块库,通常选用“Scope”的示波 器 图标,将其用左键拖至新建的“untitled”窗口。 6)选择反 馈 形 式 。为了形 成 闭 环反 馈 系统,需选择“Math” 模块库右边窗口“Sum”图标,并 用鼠 标双击,将其设置 为需要的反 馈 形 式 ( 改变正 负 号)。 7)连 接 各元 件,用鼠 标划 线,构成 闭 环传递函数。 8)运行并 观察响应曲线。用鼠 标单击工具栏...