《计算机仿真》实验指导书
五、实验要求
利用所学知识,完成上述各项实验内容,并将实验用程序和结果写在实验报告上。如果有图,则将图画在实验报告上。
六、实验思考题
1.二维图形函数有何要求?
2.如果要求实验中所用数据由用户从键盘输入,根据如何编写?
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实验五 控制系统仿真(二)
(综合性实验)
一、实验目的
1、掌握如何使用 Matlab 进行系统的稳定性分析
2、掌握如何使用 Matlab 进行系统的能观测性、能控性分析 3、掌握如何使用 Matlab 进行离散系统分析
二、实验仪器与软件
1. PC机 1台
2. MATLAB7.0环境
三、实验原理
根据Matlab控制系统常用函数编写出仿真软件,也可以根据SIMULINK完成实验。
四、实验内容
1、系统稳定性分析
(1)代数法稳定性判据:(用求分母多项式的根和 routh 函数两种方法) 已知系统的开环传递函数为:
试对系统闭环判别其稳定性。 (2)根轨迹法判断系统稳定性:
已知一个单位负反馈系统开环传递函数为:
试在系统的闭环根轨迹图上选择一点,求出该点的增益及其系统的闭环极点位置,并判断在该点系统闭环的稳定性。
(3)Bode 图法判断系统稳定性:
已知两个单位负反馈系统的开环传递函数分别为:
用 Bode 图法判断系统闭环的稳定性。 2、系统能控性、能观性分析 已知连续系统的传递函数模型:
当α分别取-1,0,+1 时,判别系统的能控性与能观性 3、已知离散系统传递函数:
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自动选择频率范围,绘制出系统的频率响应曲线,包括 Bode 图和 Nyquist 图,并求出幅值裕度和相角裕度。
五、实验要求
利用所学知识,完成上述各项实验内容,并将实验用程序和结果写在实验报告上。如果有图,则将图画在实验报告上。
六、实验思考题
Bode 图函数在编程中有何要求?
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实验六 SIMULINK仿真
(设计性实验)
一、实验目的
学习使用 SIMULINK 进行系统仿真的方法
二、实验仪器与软件
1. PC机 1台
2. MATLAB7.0环境
三、实验原理
1、Simulink 的基本操作 (1)运行 Simulink (2)常用的标准模块 (3)模块的操作
2、系统仿真及参数设置 (1)算法设置(Solver)
(2)工作空间设置(Workspace I/O)
四、实验内容 (1)已知系统结构图如下
图.含饱和非线性环节系统方框图
简介已知输入为信号电平从 1~6,非线性环节的上下限为±1,取步长 h=0.1,仿真时间为10 秒,试绘制系统的响应曲线。
(2)PID 控制系统的结构如图所示,试设计串联补偿器,使系统速度稳态误差小于 10%,相角裕量 PM=45o,并对系统进行仿真。
五、实验要求
利用所学知识,熟悉实验内容中 1 到 2 的相应内容,建立个实验内容所需的仿真结构模块,给出各模块参数设置要求,并写在预习报告上。
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实验七 三相桥式全控整流仿真实验
(设计性实验)
一、实验目的
1、了解电力电子电路在MATLAB/SIMULINK下的建模方法。 2、了解电力电子电路在MATLAB/SIMULINK下的仿真方法。
3、掌握电力电子电路在MATLAB/SIMULINK下的模块参数的设置要求。
二、实验仪器与软件
1. PC机 1台
2. MATLAB7.0环境
三、实验原理
根据Simulink 仿真模型的建立原理和三相桥式全控整流电路的工作原理,建立仿真结构并按要求对标准模块设置参数, 1、仿真电路要求:
给定三相交流电源的相电压有效值为100V、频率为50Hz,根据三相桥式全控整流电路在SIMULINK下建立仿真模型,要求能测量出线电压,相电流,并用示波器观察改变触发角后的波形变化。
2、负载参数设置为:
R=45Ω、L=1H、C=0.01uf 无电容时C=inf,无电感时L=0H 3、各所需模块按要求实验者自己选择
注意:可控硅桥选用通用三相桥模块,参数为默认。同步脉冲触发器选用6脉冲触发器,参数的设置按给定的要求设置。
4、算法选用ode23tb,仿真时间5S,
三、实验内容
1、三相桥式全控整流电路模型的建立。
2、电压、电流的测量方法、波形的观察方法。 3、分别将负载改变为(1)纯电阻负载,(2)电阻电容串联负载,(3)电阻电容电感串联负载,观察改变负载特性后的输出波形和电流的连续与断续情况,。
四、实验步骤
1、在电阻性负载R=45Ω、L=0H、C=inf 的仿真 2、在阻感性负载R=45Ω、L=1H、C=inf 的仿真 3、在阻感容性负载R=45Ω、L=1H、C=1uf 的仿真
4、改变触发角,观察200,300,450,600,900,1200,1500仿真结果
五、实验报告
按规定的实验报告要求写出实验报告,报告的内容有实验目的、建模名称,参数设置,实验电路,仿真模型结构图、仿真结果波形,结果分析。
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