1 0.01 0.1 0;
1 0.01 0.0044 0]; %输入各环节参数 W0=zeros(9,1);W0(1,1)=1; %输入外部链接矩阵
W=zeros(9,9);W(2,1)=1;W(2,9)=-1;W(3,2)=1;W(4,3)=1; W(4,8)=-1;W(5,4)=1;W(6,5)=1;W(6,7)=-0.212;W(7,6)=1; W(8,6)=1;W(9,7)=1; %输入系统连接矩阵 A=diag(P(:, 1));B=diag(P(:, 2));
C=diag(P(:, 3));D=diag(P(:, 4)); %生成系数矩阵 Q=B-D*W;Q1=inv(Q); R=C*W-A; V=C*W0;
A1=Q1*R; B1=Q1*V; %生成闭环系数矩阵 C1=[0 0 0 0 0 0 1 0 0];
u=1; %阶跃输入幅值
x0=zeros(9,1); t=0;y=0; %设置初值 x=x0;
for i=1:Tf/h
K1=A1*x+B1*u;
K2=A1*(x+h*K1/2)+B1*u; K3=A1*(x+h*K2/2)+B1*u; K4=A1*(x+h*K3)+B1*u;
x=x+h*(K1+2*K2+2*K3+K4)/6; y=[y;C1*x]; t=[t;t(i)+h]; end
plot(t,y)
仿真时间Tf=20 仿真时间Tf=5 计算步长h=0.015 计算步长h=0.015
404035353030252520201515101055002468101214161820000.511.522.533.544.55
仿真时间Tf=100 计算步长h=0.016 2x 103020-2-4-6-8-10-12-14-16-180204060801001206
（2）、 clc clear
Tf=input('仿真时间Tf='); %输入仿真时间 h=input('计算步长h='); %输入仿真步长 P=[1 0.01 0.1 0; 0.17 0.5 1 1.5; 1 0.01 1 0;
0 0.051 1 0.15; 1 0.0067 70 0; 1 0.15 0.21 0; 0 1 130 0; 1 0.01 0.1 0;
1 0.01 0.0044 0]; %输入各环节参数 W0=zeros(9,1);W0(1,1)=1; %输入外部链接矩阵
W=zeros(9,9);W(2,1)=1;W(2,9)=-1;W(3,2)=1;W(4,3)=1; W(4,8)=-1;W(5,4)=1;W(6,5)=1;W(6,7)=-0.212;W(7,6)=1;W(8,6)=1;W(9,7)=1; %输入系统连接矩阵 A=diag(P(:, 1));B=diag(P(:, 2));
C=diag(P(:, 3));D=diag(P(:, 4)); %生成系数矩阵 Q=B-D*W;Q1=inv(Q); R=C*W-A; V=C*W0;
A1=Q1*R; B1=Q1*V; %生成闭环系数矩阵 C1=[0 0 0 0 0 0 1 0 0];
u=1; %阶跃输入幅值
x0=zeros(9,1); t=0;y=0; %设置初值 x=x0;
for i=1:Tf/h
K1=A1*x+B1*u;
K2=A1*(x+h*K1/2)+B1*u; K3=A1*(x+h*K2/2)+B1*u; K4=A1*(x+h*K3)+B1*u;
x=x+h*(K1+2*K2+2*K3+K4)/6; y=[y;C1*x]; t=[t;t(i)+h]; end
plot(t,y)
7
仿真时间Tf=20 计算步长h=0.015
30252015105002468101214161820仿真时间Tf=5 计算步长h=0.015
30252015105000.511.522.533.544.55
SIMULINK仿真
8
0.2120.10.01s+10.17s+10.85sSaturation110.01s+10.15s+10.051s700.00167s+10.210.15s+1130s0.10.01s+1y1To Workspace0.00440.01s+1
9
0.2120.10.01s+10.17s+10.85ss+0.785s+0.1610.01s+110.15s+1s0.051s7010.2111300.00167s+10.5s+10.15s+10.1s+1s0.10.01s+1y1To Workspace0.00440.01s+1
实验二
1、已知某四阶非线性系统结构框图如图1所示。当系统输入幅值为10的阶跃信号时，试仿真分析系统输出响应：
1）在SIMULINK环境下建立仿真模型，输出仿真结果；
2）采用MATLAB语言编程实现仿真程序，与1)进行结果比较；
3）在第一环节前加饱和非线性环节，分析限幅C1=6、2时系统的输出响应，并与没限幅前比较其超调、峰值时间及调节时间。
解：（1）SIMULINK图形如下
10