自控原理基础实验课程设计随动系统校正修正2.doc

实验六 随动系统的校正（课程设计） 一、实验目的 1．学习使用SIMULINK进行系统仿真的方法。 2．掌握如何运用最常用的校正方法对线性系统性能进行校正。 3．借助SIMULINK验证自行设计的校正方案的正确性。 4．掌握校正的概念和设计方法。 二、实验原理及内容: SIMULINK是MATLAB的重要组成部分。它具有相对独立的功能和使用方法，实际上它是对系统进行建模、仿真和分析的软件包。 SIMULINK的基本功能模块包括连续系统、离散系统、非线性系统、函数与表、数学运算、信号与系统、输入模块、接收模块等组成。在这里，我们主要针对实验涉及的有关部分作简要地介绍。 1.1 SIMULINK的基本操作 SIMULINK的进入 只要在MATLAB命令窗口的提示符下输入“Simulink”或者“simulink”（注意两者间大小写的区别），按回车键即可启动SIMULINK软件窗体。如果输入的是“Simulink”，按回车键后出现的是“library：simulink” 窗体（图1），此窗体内包含了SIMULINK的基本功能模块，双击其中任何一项，均会弹出此模块包含的所有子模块的窗体（图2）如下图所示： 双击 图1 “library：simulink” 窗体 图2 “Sources”模块包含的所有子模块的窗体 如果输入的是“simulink”，按回车键后出现的是“Simulink library Brower” 窗体（图3），此窗体内的左下子窗体显示了SIMULINK的基本功能模块，右下的窗体显示了左边窗体选中的基本功能模块的所有子模块。 图3 “Simulink library Brower” 窗体 1.1.2 窗体介绍 在建模之前，你需要创建一个工作区域窗体。创建一个工作区域的方法为，选择“File”项，然后再选择“New”菜单中的“Model”子菜单，这将弹出一个新的窗体，这个窗体就是用于构造系统模型，仿真等操作的工作区域，故称这个窗体为工作窗体。 模块库窗体，包涵了我们仿真所需要的各类模型。它又分为输入源、接收源、离散系统、数学操作等模块库。需要用到某个模块库内的功能模块时，只需利用鼠标左键双击该图标，就可进入该库的选项窗体。如上节中图2所示。 我们可以根据图形及有关标识说明来选择所需模块，其方法是∶用鼠标左键点住所需模块，然后拖到工作窗体中即可。 1.1.3 SIMULINK的基本模块 SIMULINK的基本模块主要有以下几部分∶ ● 接收模块 图4 “Sink”模块包含的所有子模块的窗体 接受模块的功能表 子模块名功能简介Scope示波器XY Graph两个信号的关系图Display实时数字显示To File保存到文件To Workspace输出到当前工作空间的变量Stop Simulation输入不为零时停止仿真 ● 输入模块 图5 “Source”模块包含的所有子模块的窗体 输入模块的功能表 子模块名功能简介Signal Generator信号发生器Step阶跃信号Ramp线性增加或减少的信号Sine Wave正弦波Repeating Sequence锯齿波Discrete Pulse Generator方波Pulse Generator冲激信号Chirp Signal变频正弦信号Clock输出当前的仿真时间Digital Clock按指定速率输出当前的仿真时间From File从文件读数据From Workspace从当前工作空间定义的矩阵读数据Random Number按高斯分布的随机信号Uniform Random Number平均分布的随机信号Band-Limited White Noise带限白噪声 ● 连续系统模块 图6 “Continuous”模块包含的所有子模块的窗体 连续系统输入模块的功能表 子模块名功能简介Integrator积分环节Derivative微分环节State-Space状态方程Zero-Pole零-极点模型Transfer Fcn传递函数模型由于有很方便的帮助功能，其它模块就不一一介绍。 1.2 建模及仿真 下面我们以实例说明系统的建模及仿真过程。 例： 已知某单位反馈控制系统的开环传递函数为： 闭环后在单位阶跃信号作用下，观察系统的输出情况。 完成上述仿真过