控制系统计算机辅助设计课程设计作业

控制系统计算机辅助设计

专业：控制理论与控制工程

学号： 姓名：

一．程序设计基础

1、请分别绘制出(x2?2x)e?x21

?y2?xy和sin(xy)的三维图和等高线图

[x,y]=meshgrid(-2:0.1:2,-2:0.1:2); z1=(x.^2-2*x).*exp(-x.^2-y.^2-x.*y); z2=sin(x.*y); subplot(2,2,1); surf(x,y,z1); subplot(2,2,2); contour3(x,y,z1); subplot(2,2,3); surf(x,y,z2); subplot(2,2,4); contour3(x,y,z2);

控制系统计算机辅助设计

2、程序：a=[1,2,3,4;4,3,2,1;2,3,4,1;3,2,4,1]

b=[1+4j 2+3j 3+2j 4+1j;4+1j 3+2j 2+3j 1+4j;2+3j 3+2j 4+1j 1+4j;3+2j 2+3j 4+1j 1+4j] A(5,6)=5 结果 a =

1 2 3 4 4 3 2 1 2 3 4 1 3 2 4 1 b =

1.0000 + 4.0000i 2.0000 + 3.0000i 3.0000 + 2.0000i 4.0000 + 1.0000i 4.0000 + 1.0000i 3.0000 + 2.0000i 2.0000 + 3.0000i 1.0000 + 4.0000i 2.0000 + 3.0000i 3.0000 + 2.0000i 4.0000 + 1.0000i 1.0000 + 4.0000i 3.0000 + 2.0000i 2.0000 + 3.0000i 4.0000 + 1.0000i 1.0000 + 4.0000i A =

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 5 5 5 5 5 0 0 0 0 0 5 2

二、数学建模

考虑给出的反馈系统，假设受控对象模型为双输入、双输出的状态方程模型

2

??12?17.2?16.8?11.9??1.50.2??6??10.3??8.68.46?x(t)???u(t)x(t)???6?28.78.46?1? ?????5.9?8.6?8.3?600.5?????20.500.8?y(t)??x(t)??0.30.30.21?g11(s)=(2*s+1)/s,g22(s)=(5s+2)/s,反馈环节为单位矩阵。 运行结果：

Transfer function from input 1 to output... 2 s + 1 #1: ------- s

#2: 0

Transfer function from input 2 to output... #1: 0

5 s + 2

控制系统计算机辅助设计

#2: ------- s a =

x1 x2 x3 x4 x5 x6 x1 -18.3 15.4 -17 -15.3 1.5 0.2 x2 1.55 7.15 8.1 2.9 1 0.3 x3 -3.5 5.2 7.4 -2.2 2 1 3

x4 -6.65 -9.35 -8.8 -8.5 0 x5 -2 -0.5 0 -0.8 0 x6 -0.6 -0.6 -0.4 -2 0 b =

u1 u2 x1 3 1 x2 2 1.5 x3 4 5 x4 0 2.5

x5 1 0 x6 0 2 c =

x1 x2 x3 x4 x5 x6 y1 2 0.5 0 0.8 0 0 y2 0.3 0.3 0.2 1 0 0 d =

u1 u2 y1 0 0 y2 0 0

Continuous-time model. >>

三、时域分析

同时绘制两个系统的阶跃响应曲线

G(S)=

10s?2010s?23s?26s2?23s?10e?s43 G(S)=1s2?0.2s?1e?s

0.5 0 0