基于matlab的控制系统仿真题,基于Matlab的控制系统仿真实例

以弹簧自身质量不可忽略的阻尼器系统为例，通过Matlab的Control System Toolbox讲解控制系统的仿真，设弹簧控制系统的框图如下：

取m=1,k=1,c=2。

1、建立传递函数：

m=1;k=1;c=2;

G1=tf(1,[1,0]);

H=tf(k,[m,c]);

ph=feedback(G1,H);

G2=tf(1,[m,c]);

syst=G2*ph;%传递函数

[A,B,C,D]=ssdata(syst);

syss=ss(A,B,C,D);%或syss=ss(syst) %状态空间表达式

syszp=zpk(syst);%零-极-增益模型

2、系统响应

t=0:.2:15;

y=impulse(syss,t);%冲激响应

figure(1)

plot(t,y,'r'),grid

y=step(syss,t);%阶跃响应

figure(2)

plot(t,y,'r'),grid

t=0:0.01:5;%自定义输入响应

u=sin(t);

lsim(syss,u,t)

%系统对由u和t描述的自定义输入信号的响应。对MIMO系统，u是一个矩阵，第i行是输人信号在T(i)时刻的值

3、留数定理

disp('Residue Form')

[num,den]=tfdata(syst);

num=num{1};den=den{1};%将元胞数组转化成向量

[r,p,k]=residue(num,den)

disp('hit any key to continue'),pause4、频域仿真

w=logspace(-2,2,100);%定义频率的对数区间

[re,im]=nyquist(syss,w);%state space形式，w可省略

re1=re(:);im1=im(:);

g=re1+i*im1;

mag=20*log10(abs(g));%幅值

phase=angle(g)*180/pi;%相角

semilogx(w,mag,'b') %%幅值曲线

semilogx(w,phase,'b'),grid %相角曲线

nyquist(systf),grid %绘制奈奎斯特图，或者用plot(re1,im1)

暂时到这吧，日后有需要再更新。。。