第五节 应用 MATLAB控制糸统仿真
第五节 应用MATLAB控制系统仿真
提纲 冷一、弹簧-重物-阻尼器系统 冷二、传递函数 冷三、结构图模型
提纲 ❖一、弹簧-重物-阻尼器系统 ❖二、传递函数 ❖三、结构图模型
引言 MATLAB是一套高性能的数值计算和可视化软件, 它集数值分析、矩阵运算和图形显示于一体,构成了 个方便的界面友好的用户环境。 控制系统的分析与设计方法,都是以数学模型为基 础进行的。 MATLAB可以用于以传递函数形式描述的 控制系统 在本节中,首先举例说明如何使用 MATLAB进行辅助 分析。然后讨论传递函数和结构图
引言 MATLAB是一套高性能的数值计算和可视化软件， 它集数值分析、矩阵运算和图形显示于一体，构成了 一个方便的界面友好的用户环境。 控制系统的分析与设计方法，都是以数学模型为基 础进行的。MATLAB可以用于以传递函数形式描述的 控制系统。 在本节中，首先举例说明如何使用MATLAB进行辅助 分析。然后讨论传递函数和结构图
、弹簧-重物咀阻尼器系统 弹簧一重物阻尼器动力学系统如图2-所示。重物M的位 移由v(1)表示,用微分方程描述如下 d y(t),n dy(t dt 2 +ky(t=f( dt 该系统在初始位移作用下的瞬态响应为: yo i-s- e a sino, i-s i+0) 其中θ=cosl,初始位移是υ(0) 系统的瞬态响应当<1时为欠阻尼,当21时为过阻尼, 当2=1时为临界阻尼
一、弹簧-重物-阻尼器系统 弹簧—重物—阻尼器动力学系统如图2-1所示。重物M的位 移由y(t)表示，用微分方程描述如下： 2 2 d ( ) d ( ) ( ) ( ) d d y t y t M B Ky t f t t t + + = 该系统在初始位移作用下的瞬态响应为： 2 2 (0) ( ) sin( 1 ) 1 n t n y y t e t − = − + − 其中 =cos-1 ，初始位移是y(0)。 系统的瞬态响应当＜1时为欠阻尼，当＞１时为过阻尼， 当＝1时为临界阻尼
过阻尼情况:y(0)=0.15m,=2(弧度秒) B 2 欠阻尼情况:y0)=0.15mO,=√2(弧度/秒 K √2 M 利用 MATLAB程序— -unforced m,可以显示初始位移为y(0) 的物体自由运动曲线,如图2-63所示。 在 unforced. m程序中,变量y(0),on,t,51和2的值由指令 直接输入工作区,然后运行 unforced n程序就可以产生响应曲 线
过阻尼情况：y(0)=0.15 m n = (弧度/秒) （ ） 欠阻尼情况：y(0)=0.15 m n = (弧度/秒) （ ） 2 1 3 2 2 = 2 , 3 K B M M = = 2 2 1 2 2 = 2 , 1 K B M M = = 利用MATLAB程序—unforced.m，可以显示初始位移为y(0) 的物体自由运动曲线，如图2-63所示。 在unforced.m程序中，变量y(0)，n，t， 1和 2的值由指令 直接输入工作区，然后运行unforced.m程序就可以产生响应曲 线