1、计算机仿真及应用课程设计指导书刘 伟 编信息与电子工程学院控制科学与工程系2006年 12月 1 日计算机仿真及应用 课程设计指导书1目 录一、课程设计目的： 2二、进度安排： 2三、成绩考核： 2四、课程设计报告格式 2五、课程设计选题 3选题一、 3选题二、 4选题三、 5计算机仿真及应用 课程设计指导书2一、课程设计目的：1、 培养理论联系实际的设计思想，训练综合运用经典控制理论和相关课程知识的能力。2、 掌握自动控制原理中各种补偿（校正）装置的作用及用法，根据不同的系统性能指标要求进行合理的系统设计，并调试满足系统的指标。3、 学会使用 MATLAB 语言及 Simulink 动态仿真
2、工具进行系统仿真与调试。4、 锻炼独立思考和动手解决控制系统实际问题的能力。二、进度安排：课程设计时间为一周。每 23 位同学分为一组。1、 周一：各小组通过查询资料，确定一个课程设计题目。2、 周二至周三：按照课程设计题目要求，完成规定任务。3、 周四：各小组推荐一名同学答辩。4、 周五：完成课程设计报告并上交，设计报告内容包括：设计任务、设计过程、仿真结果及分析。附录应包括仿真框图和 MATLAB 程序。三、成绩考核：1、 平时出勤、表现 302、 课程设计报告 403、 答辩 30四、课程设计报告格式1、封面2、目录3、正文（包括设计思想、设计步骤、调试过程、源代码及仿真框图）4、体会5
3、、参考文献计算机仿真及应用 课程设计指导书3五、课程设计选题选题一、考虑如下图所示的电机拖动控制系统模型，该系统有双输入，给定输入 和负载输)(tR入 。)(tM1、 编制 MATLAB 程序推导出该系统的传递函数矩阵。2、 若常系数增益为：C 1 Ka Km 1， Kr 3， C2 0.8， Kb 1.5， 时间常数T1 5， T2 0.5， 绘制该系统的根轨迹、求出闭环零极点，分析系统的稳定性。若和 分别为单位阶跃输入，绘制出该系统的阶跃响应图。)(tRtKa Kr 1sTKm 12sTKbC2一 一C1 sR(t)M(t)一计算机仿真及应用 课程设计指导书4选题二、考虑下列非线性系统，其
4、数学描述为非线性微分方程组：)(/)(/tzctxbdtzayytt其中 a=b=0.2， c=5.7， 0)(0zy利用 Simulink 仿真工具建模，并绘制出各个状态变量的时间响应曲线。计算机仿真及应用 课程设计指导书5选题三、对于时变受控对象模型 ，考虑一个 PI 控)()62sin()()(52.0 tuytetytt 制系统模型，如下图所示，其中控制器参数为：比例常数 Kp200，积分常数 Ki10，饱和非线性环节的宽度 ，1、建模并绘制该闭环系统的阶跃响应曲线。2、将 PI 控制器封装为一个 PID 控制器模块，参数 Kp 和 Ki 可调节。sKip受控对象模 型饱和非线性环节Sarurationy(t)r(t)
