武汉理工大学《自动控制原理》课程设计说明书
5.3 验证单位阶跃扰动输入时系统的稳态误差
由4.3节可知，系统误差信号为：
程序代码为：
num=[-1,0]; %系统传递函数分子多项式 den=[1,60,1800]; %系统传递函数分母多项式 sys=tf(num,den); %定义sys函数 e=tf(-1200,[1,0])*sys; %定义e impulse(e); %绘制e的波形 hold on r=tf(1,[1,0]); %定义r impulse(r) %绘制r的波形 grid on
程序代码原理：R=tf(1,[1,0,0])意思是R?1s2E(s)??eW(s)?W(s)??ss?60s?1800?1200s2W(s)W(s)?，impulse代码的含义是单位冲激响应。
num与den代码为传递函数表达式。grid代码则在图像中绘制网格。代码中绘制的e为误差信号。
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绘出的单位阶跃扰动输入时系统的误差信号曲线如图5所示。
图5 单位阶跃扰动输入时系统的误差信号曲线
由图中可知系统的稳态误差近似为0，与理论计算值一致。
5.4 验证单位斜坡扰动输入时系统的稳态误差
同4.3节，编写程序代码：
num=[-1,0]; %系统传递函数分子多项式 den=[1,60,1800]; %系统传递函数分母多项式 sys=tf(num,den); %定义sys函数 sys2=tf(-1200,[1,0]); %定义sys2函数 e=sys*sys2; %定义e impulse(e) %绘制e的波形 hold on
y=tf(1,[1,0,0]); %定义y impulse(y) %绘制y的波形 grid
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绘出的单位阶跃扰动输入时系统的误差信号曲线如图6所示。
图6 单位阶跃扰动输入时系统的误差信号曲线
由图中可以得知系统的稳态误差为0.667，与理论计算值一致。
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6.心得体会
本次课程设计历时一周多，需根据任务要求逐步分析求解并利用计算软件matlab进行验证。在课设过程中，需要根据所学的经典控制理论对设计要求进行理论上的分析，计算系统参数、稳定性、动态性能、响应速度等多项指标，必要时还要对系统进行校正，改善响应的性能。
在此过程中遇到过许多困难，如系统结构的简化，传递函数的参数确定，自动控制
系统MATLAB的建模方法等。困难时常有，但只要保持发现它，解决它的决心，经过理论知识是补充和迅速再学习，所有的困难都会迎刃而解。所谓付出总有回报，大概也能在这里体现出来吧。
通过本次课程设计，我有机会将课堂上所学到的理论知识运用到了实际当中，并通
过对知识的综合利用，进行了必要的分析，比较，提高了自己分析问题的能力，同时通过MATLAB仿真及画图工具的使用，进一步增强了自己的动手能力。总之，这次课设让我受益匪浅，希望在今后的学习中自己能够做的更好。
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7.参考文献
[1]朱衡君.《MATLAB语言及实践教程》.北京清华大学出版社，2005
[2]王永利.《MATlAB程序设计》.北京电子工业出版社，2004 [3]王万良. 自动控制原理(第一版).北京高等教育出版社，2008 [4]张 静. MATLAB在控制系统中的应用.北京电子工业出版社，2007
[5]陈淮琛.《MATLAB及其在理工课程中的应用指南》.西安电子科技大学出版社，2000
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本科生课程设计成绩评定表
姓 名 专业、班级 性 别 课程设计题目：直流电机PI课程设计答辩或质疑记录： 控制器设计与性能分析 成绩评定依据： 评 定 项 目 1．选题合理、目的明确（10分） 2．设计方案正确、具有可行性、创新性（20分） 3．设计结果（20分） 4．态度认真、学习刻苦、遵守纪律（15分） 5．设计报告的规范化、参考文献充分（不少于5篇）（10分） 6．答辩（25分） 总 分 评分成绩 最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定）
指导教师签字：
年 月 日