1、控制系统仿真与 CAD1控制系统仿真与 CAD姓名： 张 浩 学号： 200710234049 专业： 电气工程与智能控制指导老师： 张 艳 控制系统仿真与 CAD2一、 目的和任务配合控制系统仿真与 CAD课程的理论教学，通过课程设计教学环节，使学生掌握当前流行的演算式 MATLAB 语言的基本知识，学会运用 MATLAB语言进行控制系统仿真和辅助设计的基本技能，有效地提高学生实验动手能力。一、基本要求：1、利用 MATLAB 提供的基本工具，灵活地编制和开发程序，开创新的应用；2、熟练地掌握各种模型之间的转换，系统的时域、频域分析及根轨迹绘制；3、熟练运用 SIMULINK 对系统进行仿真
2、；4、掌握 PID 控制器参数的设计。二、设计要求1、编制相应的程序，并绘制相应的曲线；2、对设计结果进行分析；3、撰写和打印设计报告（包括程序、结果分析、仿真结构框图、结果曲线） 。三、设计课题二阶弹簧阻尼系统的 PID 控制器设计及其参数整定考虑弹簧阻尼系统如图 1 所示，其被控对象为二阶环节，传递函数 G(S)如下，参数为 M=1kg，b=2N.s/m ，k=25N/m，F（S ）=1 。设计要求：（1） 控制器为 P 控制器时，改变比例带或比例系数大小，分析对系统性能的影响并绘制相应曲线。（2） 控制器为 PI 控制器时，改变积分时间常数大小，分析对系统性能的影响并绘制相应曲线。(当
3、kp=50 时，改变积分时间常数)（3） 设计 PID 控制器，选定合适的控制器参数，使阶跃响应曲线的超调量%0.02break;endendTs=t(i)title(Step Response);xlabel(Time);ylabel(Amplitude)%计算超调量 mpN=length(t);yss=y(N); %yss：稳态值ymax=max(y);mp=(ymax-yss)*100/yss控制系统仿真与 CAD9%计算过渡过程时间 Ts（2%）for i=N:-1:1if abs(y(i)-yss)/yss0.02break;endendTs=t(i)运行结果:mp =0.6934Ts =0.8142从结果可知超调量 mp%20%,过渡过程时间 Ts2s 满足设计要求.
