摘要

自動控制原理理論性強(qiáng)，現(xiàn)實(shí)模型在實(shí)驗(yàn)室較難建立，因此利用SIMULINK進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，可以加深我們學(xué)生對課程的理解，調(diào)動我們學(xué)習(xí)的積極性，同時大大提高了我們深入思考問題的能力和創(chuàng)新能力。本文針對自動控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)很大程度上還依賴于實(shí)際系統(tǒng)的反復(fù)實(shí)驗(yàn)、調(diào)整的普遍現(xiàn)象，結(jié)合具體的設(shè)計(jì)實(shí)例，介紹了利用較先進(jìn)的MATLAB軟件中的SIMULINK仿真工具來實(shí)現(xiàn)對自動控制系統(tǒng)建模、分析與設(shè)計(jì)、仿真的方法。它能夠直觀、快速地分析系統(tǒng)的動態(tài)性能、和穩(wěn)態(tài)性能。并且能夠靈活的改變系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，通過快速、直觀的仿真達(dá)到系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：MATLAB自動控制系統(tǒng)仿真

Abstract

Strong theory of automatic control theory, the reality is more difficult to establish in the laboratory model, thus using the SIMULINK simulation experiment, students can deepen our understanding of the course, to mobilize the enthusiasm of our study, while greatly increasing our ability to think deeply and Innovationcapacity.In this paper, the design of automatic control system is still largely dependent on the actual system of repeated experiments, adjustment of the universal phenomenon, with specific design example, introduced the use of more advanced software in the MATLAB SIMULINK simulation tools to achieve the automatic control systemModeling, Analysis and design, simulation methods.It can intuitively and quickly analyze the dynamic performance, and steady-state performance.

Keywords: MATLAB; Automatic control; System simulation

目錄

1 緒論1

1.1 題目背景、研究意義1

1.2 國內(nèi)外相關(guān)研究情況1

2 自動控制概述3

2.1 自動控制概念3

2.2 自動控制系統(tǒng)的分類4

2.3 對控制系統(tǒng)的性能要求5

2.4 典型環(huán)節(jié)6

3 MATLAB仿真軟件的應(yīng)用10

3.1 MATLAB的基本介紹10

3.2 MATLAB的仿真10

3.3 控制系統(tǒng)的動態(tài)仿真11

4 自動控制系統(tǒng)仿真14

4.1 直線一級倒立擺系統(tǒng)的建模及仿真14

4.1.1 系統(tǒng)組成14

4.1.2 模型的建立14

4.1.3 PID控制器的設(shè)計(jì)19

4.1.4 PID控制器MATLAB仿真22

4.2 三容水箱的建模及仿真23

4.2.1 建立三容水箱的數(shù)學(xué)模型24

4.2.2 系統(tǒng)校正25

總結(jié)28

致謝29

參考文獻(xiàn)30

1 緒論

1.1 題目背景、研究意義

MATLAB語言是當(dāng)今國際控制界最為流行的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)語言，它的出現(xiàn)為控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助分析和設(shè)計(jì)帶來了全新的手段。其中圖形交互式的模型輸入計(jì)算機(jī)仿真環(huán)境SIMULINK，為MATLAB應(yīng)用的進(jìn)一步推廣起到了積極的推動作用。現(xiàn)在，MATLAB語言已經(jīng)風(fēng)靡全世界，成為控制系統(tǒng)CAD領(lǐng)域最普及、也是最受歡迎的軟件環(huán)境。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，自動控制理論和技術(shù)在宇航、機(jī)器人控制、導(dǎo)彈制導(dǎo)及核動力等高新技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用也愈來愈深入廣泛。不僅如此，自動控制技術(shù)的應(yīng)用范圍現(xiàn)在已擴(kuò)展到生物、醫(yī)學(xué)、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)管理和其它許多社會生活領(lǐng)域中，成為現(xiàn)代社會生活中不可缺少的一部分。隨著時代進(jìn)步和人們生活水平的提高，在人類探知未來，認(rèn)識和改造自然，建設(shè)高度文明和發(fā)達(dá)社會的活動中，自動控制理論和技術(shù)必將進(jìn)一步發(fā)揮更加重要的作用。作為一個工程技術(shù)人員，了解和掌握自動控制的有關(guān)知識是十分必要的。

自動控制技術(shù)的應(yīng)用不僅使生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)了自動化，極大地提高了勞動生產(chǎn)率，而且減輕了人的勞動強(qiáng)度。自動控制使工作具有高度的準(zhǔn)確性，大大地

總結(jié)

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