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自动控制原理MATLAB仿真实验
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simuli
k命令，按E
ter键或在工具栏单击按钮，即可进入如图11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simuli
k仿真环境常规模板。
图11SIMULINK仿真界面
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图12系统方框图
f。
3．在simuli
k仿真环境下，创建所需要的系统。
以图12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simuli
k下的“Co
ti
uous”，再将
右边窗口中“Tra
sferFe
”的图标用左键拖至新建的“u
titled”窗口。
2）改变模块参数。在simuli
k仿真环境“u
titled”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simuli
k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“Gai
”的图标。
4）选取阶跃信号输入函数。用鼠标点击simuli
k下的“Source”，将右边窗口中“Step”
图标用左键拖至新建的“u
titled”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simuli
k下的“Si
ks”，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“u
titled”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。用鼠标单击工具栏中的“”按钮，便能自动运行仿真环境
下的系统框图模型。运行完之后用鼠标双击“Scope”元件，即可看到响应曲线。
三、实验原理
1．比例环节的传递函数为
GsZ2R22
Z1
R1
R1100KR2200K
其对应的模拟电路及SIMULINK图形如图13所示。
可编辑修改
f。
图13比例环节的模拟电路及SIMULINK图形
2．惯性环r