1、计算机学院自动化控制系统仿真实验题目1. 设计一个 PID 调节器，对 实行调节，通过仿真分析出最1025)(ssG佳调节参数。写出仿真步骤、过程、中间结果及结果分析。2. 利用最小二乘递推算法，辨识系统参数，要求利用 matlab 编程实现，假设初始参数都为 0， ，I 为单位阵。 为（0,1）均匀分布的随机变量， 为（0,1）p61)()(ku)(kv分布的白噪声，采样 100 次 )(2(5.0)1(.)2(7.0)(5.)( kvukzkz 3. 求解解微分方程1)0(yx要求利用 matlab 编写 S 函数求解4. 利用 Matlab 编写 M 文件实现控制系统仿真，要求 1）输入
2、传递函数，状态方程能够实现阶跃响应，2）能够绘制系统的 bode 图，nquist 曲线图和根轨迹。5. 已知控制系统传递函数 ，性能指标要求)02.)(.()ssG1） 超调量 ，2）过度时间 ，3） ，%40tS17vK设计一个串联滞后校正环节，满足以上性能指标，手工计算出校正环节传递函数，利用 Matlab 语言对系统进行仿真设计出结果，利用simulink 进行仿真出结果（以单位阶跃响应为输入） 。6. 已知单位负反馈系统的开环传递函数 ，性能指标要求)12.0)()(.sseG1） 静态误差系数 ，2） ，1vK045在前向通道中插入一相位超前校正，确定校正系统传函，利用 matla
3、b 画出未校正和校正系统的根轨迹，编程实现校正前后系统的阶跃响应，计算系统性能指标。7. 单位负反馈系统的开环传递函数 ，用相应的频率校正法)12.0)(1.()ssKG对系统进行校正设计，使系统的性能指标达到：1)相角余度 ，2）在单位斜坡下的06稳态误差 ，3）系统的 。要求：05.SesradC/31） 手工计算，设计校正方法。2）利用 matlab 编程实现设计，要求有仿真结果。3）利用 simulink 进行仿真实现校正前后系统的阶跃响应。8. 俄罗斯方块设计要求实现功能：1、图形界面；2 能实现各种方块图案形状之间的转换；3 随机产生各类图案；4 方块落地时判断下方是否存在障碍，判
4、断是否填满一行及其消除。9. 以某班某课成绩为研究对象，设计一个对话框，实现 1）该课的最低分，最高分及其对应的学生学号。2）求该课程的平均分和均方差。3）将该课程成绩按照从大到小排列，同时显示相对应的学号。4）绘制该课程的学生成绩直方图。 （成绩以 excel 表格存储）实现方法：1）利用 matlab 语言指令编写程序和 GUI 设计对话框。2）直接利用 matlab 中的函数来求最低分，最高分，平均分，标准方差。10. 倒立摆的 PID 控制，已知小车的质量 ，摆杆质量 ，摆杆转Kgm0.1Kgm0.1动轴心到杆质心的长度 ，摆杆惯量 ，要求 1）手工计算系统的数l1.023.J学模型，
5、2）利用 simulink 进行仿真，3）PID 控制器要求封装成子系统。4）仿真结果要求控制后的倒立摆系统 ， 。%4stS11. 基于 Matlab 的三项桥式 PWM 电压逆变电路的设计。设计参数要求：直流电压100V，三项负载中 ， ，频率范围 ，2RmHL1Hz101） 理论设计，包括 PWM 逆变电路的主电路和控制电路 1）IGB 电压额度的选择，2）驱动保护电路的设计，3）画出完整的主电路原理图和控制电路原理图。2） 利用 simulink 进行仿真。12. 直流升压斩波电路设计（boost chopper 电路）设计要求参数：直流电压 E=50V，负载 ,L、C 值极大，20R
6、VEM301）理论设计：掌握 boost chopper 电路工作原理，设计 boost chopper 电路的主电路，控制电路（包括 IGBT 电流，电压额度的选择，驱动保护电路的设计）2）利用 simulink 进行建模仿真。13. 利用 Matlab GUI 编程实现动态画图功能。要求数据由外部输入（数值，函数，表达式等） ，利用输入的数据设置坐标系（二维画图，三维曲线，三维曲面（比较 mesh，surf 画图的区别） ） ，举例说明。14. 利用 Matlab 编写一个函数实现任意 n 阶魔方矩阵。要求矩阵的每行元素相加的和相等，每列元素相加的和也相等。在命令窗口输入 n，运行结果。15. 求解积分 。10)ln(dxI要求利用 1）数值积分法、符号积分法来编写程序实现。2） simulink 仿真模型来实现，利用 Display 模块显示积分结果。16. 已知卫星的运动轨迹 满足微分方程：),(yx，其中 ， ，321*2)(ryxy 45.8211*求在初始值 ，下进行数值求解，绘制0)(,.)0(x 0937.)(,)(y卫星的运动轨迹。17. 已知系统的状态空间表达式为利用 matlab 编程设计状态观测器，使观测器的极点为-5，-10 。10yxu
