计算机控制系统仿真实验
实验一基于Matlab的控制系统模型
一、实验目的
1熟悉Matlab的使用环境，学习Matlab软件的使用方法和编程方法2学习使用Matlab进行各类数学变换运算的方法3学习使用Matlab建立控制系统模型的方法
二、实验器材
x86系列兼容型计算机，Matlab软件
三、实验原理
1香农采样定理
对一个具有有限频谱的连续信号ft进行连续采样，当采样频率满足S2max时，采样信号ft
能无失真的复现原连续信号。
作信号ft5e10t和ft5e10kT的曲线，比
较采样前后的差异。幅度曲线：T005t0T05f5exp10tsubplot211plottfgridsubplot212stemtfgrid
请改变采样周期T，观察不同的采样周期下的采样效果。
幅频曲线：w50150F5sqrt100w2plotwFgrid
若Fjmax01F0，选择合理的采样周期
T并验加以证w40020400ws200Ts2piwsF05Ts1sqrt100w2F15Ts1sqrt100wws2F25Ts1sqrt100wws2plotwF0wF1wF2grid请改变采样频率ws，观察何时出现频谱混叠？
2拉式变换和Z变换使用Matlab求函数的拉氏变换和Z变换拉式变换：symsawtf1expatlaplacef1f2tlaplacef2f3texpatlaplacef3f4si
wt
Z变换：symsakTf1expakTztra
sf1f2kTztra
sf2f3kTexpakTztra
sf3f4si
akT
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flaplacef4f5expatcoswtlaplacef5
反拉式变换symssaf11silaplacef1f21sailaplacef2f31s2ilaplacef3f4ws2w2ilaplacef4f51ss22s3ilaplacef5
计算机控制系统仿真实验
ztra
sf4f5akztra
sf5
反Z变换symszaTf1zz1iztra
sf1f2zzexpaTiztra
sf2f3Tzz12iztra
sf3f4zzaiztra
sf4f5zz22z3iztra
sf5
3控制系统模型的建立与转化
传递函数模型：
umb1b2…bm，de
a1a2…a
，Gs
umb1smb2sm1bmde
a1s
a2s
1b

零极点增益模型：zz1z2……zm，pp1p2……p
，kk，Gsksz1sz2szmsp1sp2sp

建
立
系
统
模
Gsss1s2ss2s3s25s6
Gzzz1z2zz2z3z25z6
传递函数模型：
um110de
156T01Gs1tf
umde
Gz1tf
umde
T零极点增益模型：z01p23k1T01Gs2zpkzpkGz2zpkzpkT
型传递函数模型和零极点增益模型相互转化传递函数模型转化零极点增益模型：
和
um110de
156T01Gs1tf
umde
Gz1tf
umde
Tzpktf2zp
umde
Gs2zpkzpkGz2zpkzpkT零极点增益模型转化传递函数模型：z01p23k2T01Gs1zpkzpkGz1zpkzpkT
umde
zp2tfzpkGs2tf
umde
Gz2tf
umde
T
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f计算机控制系统仿真实r