1、自動控制原理實驗報告（驗證）2010-2011學年第一學期姓名： 成紹宏 班號：02020802 學號：2008300578 1、二階系統實域分析（1）數學模型（2）實驗結果（3）計算機仿真下圖為欠阻尼輸出的情況：（4）理論、仿真、實驗結果的對比分析當輸入為一個階躍信號時，調節可變電阻R，仿真結果與理論值有一定誤差，因實驗器材本身有一定誤差，所以仿真結果與理論值之間的誤差在一定范圍內是允許的。2.控制系統計算機輔助分析與設計題目：（自動控制原理題目422）設計一種有耐熱性好、重量輕的材料制成的未來超音速客機，該機可容納300 名乘客，并配備先進的計算機控制系統，以三倍音速在空中飛行。為該型飛機

2、設計的一種自動控制飛行系統如下如所示。系統的主導極點的理想阻尼比；飛機的特征參數為增益因子的可調范圍較大；當飛機飛行狀態從中等重量巡航變為輕重量降落時，可以從0.02變為0.2。要求：R(s)C(s)控制器執行器飛機動力學模型速率陀螺1. 控制系統（1）手工求解解：由控制系統圖可得系統開環傳遞函數為：畫出根軌跡如下圖所示：根軌跡與阻尼比線的交點如下圖所示：（2）計算機輔助設計、仿真、驗證1）由系統開環傳遞函數：運用你MATLAB仿真，MATLAB文本如下所示：G1=zpk(-2 -2,-10 -100 -0.75-2.38i -0.75+2.38i,1);%建立等效開環傳遞函數模型%繪制系統的

3、開環極點、零點和根軌跡figure(1)pzmap(G1);figure(2)rlocus(G1);相應的開環傳遞函數零點和極點仿真圖如下所示：根軌跡仿真圖如下所示：2)當飛機以中等重量巡航時，作阻尼比為0.707的阻尼比線。由MATLAB編程可求出阻尼比線與根軌跡交點S1、S2處的根軌跡增益，MATLAB文本如下所示：G=zpk(-2 -2,-10 -100 -0.75-2.38i -0.75+2.38i,1); %建立等效開環傳遞函數模型z=0.707; %取阻尼比為0.707figure(1)rlocus(G);sgrid(z,'new')axis(-15 2 -4 4)

4、K=rlocfind(G); %阻尼比為0.707時的根軌跡增益figure(2)rlocus(G);阻尼比為0.707時的根軌跡增益仿真圖如下所示：圖中顯示：根軌跡增益為1420，與手工求解的更軌跡增益相比，誤差不是很大，所以仿真求出的值與手工求出的相比誤差不是很大。3）由（2）中給出，由0.02變成0.2，則根軌跡增益增大10倍，則運用MATLAB仿真可得出當根軌跡增益時的閉環極點，MATLAB文本及仿真圖如下所示：G1=zpk(-2 -2,-10 -100 -0.75-2.38i -0.75+2.38i,1);% 建立等效開環傳遞函數模型figure(1) %繪制系統的開環根軌跡rlocus(G1)axis(-10 2 -4 4)G1=zpk(-2 -2,-10 -100 -0.75-2.38i -0.75+2.38i,1);% 建立等效開環傳遞函數模型%繪制系統的開環根軌跡figu