计算机仿真课程实验指导书
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实验 1
数据和函数的可视化
实验要求 ⒈掌握二维绘图指令； ⒉掌握图形标识和精细指令； ⒊学习用编程器编程、程序调试、程序保存和运行程序进行仿真 实验内容 1. 在例 3—3 的程序的基础上，加入坐标控制、分格线和图形标识等指令，并运行； 2. 在例 3—5 的程序的基础上，采用精细指令，并加入必要的文本，运行； 3. 1-4 章其它例题和课后习题，自己选择练习。 用编程器编辑如下程序，加入注释，分析运行结果； 参考程序 略 实验报告要求 ⑴按自己的设想编制程序，给出每句程序的注释； ⑵附上仿真的结果；
实验报告要求 ⑴绘出自己绘制的仿真框图，并附上仿真的结果； ⑵分析频率响应的特点。 第 2 项：直流电动机闭环调速系统框图仿真 已知晶闸管—直流电动机单闭环调速系统的动态结构图，如下图所示。其中，电枢电 阻 Ra ＝ 0.5Ω ，系统主电路总电阻 R ＝ 1Ω ，额定磁通下的电机电动势转速比 Ce ＝ 0.1925V.min/r，电枢回路的电磁时间常数 Ta＝0.017s，系统运动部分飞轮矩相应的机电时 间常数 Tm＝0.075s，系统测速反馈系数 Kt＝0.01178V.s /min，整流触发装置的放大系数 Ks＝44，三相桥平均失控时间 Ts＝0.00167s， 比例放大器的放大系数 Kp＝10。
sys=ss(a,b,c,d); step(sys) 实验报告要求 绘出自己绘制的仿真框图，并附上编写的程序和仿真的结果；
上机时间 2013-11-7（周四晚上） 上机地点：
18:00-21:00
机电工程学院实验楼南楼 2 楼机房
附：实验报告格式
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计算机仿真课程实验报告 （按照学校标准格式，校园网上下载）
Gk ( s)
20( s 5)( s 40) s ( s 0.1)( s 20) 2
利用系统分析图形用户界面 LTI View，分析系统的脉冲响应、阶跃响应和频率特性。 参考程序： %建立系统模型(K=20) Gk=zpk([-5 -40],[0 -0.1 -20 -20],20); %建立系统闭环模型
sys=feedback(Gk,1,-1); %进入LTI View仿真环境 Ltiview 操作步骤： ⑴在LTI View窗口中，点击菜单File，选择Import项，弹出 LTI 浏览器； ⑵在 LTI 浏览器中，选择需要分析的系统；在图形窗口内右击，弹出现场菜单，可 通过选择进行各种分析； ⑶ 在 LTI View 窗口中，点击菜单 Edit ，选择 Plot Configurations ，弹出 Plot
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Configurations（图形配置）窗口，选择需要的图形窗口数，点击 OK； ⑷在 LTI View 多窗口中，在 Response type（响应类型）框中，选择对应的响应。 ⑸在图形窗口内右击，弹出现场菜单，可进行分析或设置。 实验报告要求 写出编制的程序，写出操作步骤、过程并附上仿真的结果。
上机时间 2013-11-1（周五晚上） 上机地点：
18:00-21:00
机电工程学院实验楼南楼 2 楼机房
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实验 4
动态系统的 Simulink 仿真
实验要求 ⑴熟悉主要模块库中的模块； ⑵熟悉 Simulink 仿真框图的绘制方法，初步掌握常用模块的参数设置方法； 实验内容 第 1 项：系统的频率响应演示 绘制图示框图，改变输入正弦信号的频率进行频率响应演示。改变系统的前向通道 中的传递函数进行频率响应分析。
⑴试绘制出该系统的单位阶跃响应曲线； ⑵将比例放大器改为比例积分调节器，它的两个系数 T1＝0.049s，T2＝0.088s。试绘 制出该系统单位阶跃响应曲线；以及在扰动信号作用下的单位阶跃响应曲线和脉冲响应 曲线；
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⑶将输入改成阶跃信号发生器，扰动输入改成脉冲输入，输出用示波器显示，进行仿 真。 参考程序： %progsy4.m Ra=0.5;R=1; Ce=0.1925;Ta=0.017;Tm=0.075; Kt=0.01178;Ks=44;Kp=10; Ts=0.00167;T1=0.019;T2=0.028; [a,b,c,d]=linmod2('danbihuan');% danbihuan是你绘制的框图名，可任意命名
（包含，但不限于以下内容） 实验名称：
实验内容： ⒈ ⒉ ⒊ … 编写的程序、仿真结果及分析： 第1题 程序：
仿真结果：
讨论与分析： ⑴ ⑵ ⑶ 第2题 ……… 三份合一，可以打印
完成习题： 1-4 2-1,2-2,2-3,2-4,2-5 3-1，3-2 完成例题： 2-5,2-6,2-17 4-1,4-3
上机时间 2013-10-10（周四晚上） 18:00-21:00 上机地点： 机电工程学院实验楼南楼 2 楼机房
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实验 2
动态系统的时域仿真
实验要求 ⒈建立动态系统的数学模型，掌握数学模型的 MATLAB 语言表示和模型转换； ⒉掌握时域仿真的方法和主要的仿真指令； ⒊学习用编程器编程、程序调试、程序保存和运行程序进行仿真。 实验内容 1：系统阶跃响应 编写一个简单的 M 文件，计算二阶动态系统的阶跃响应，ζ 值从 0.1 到 1，且绘制出 一簇阶跃响应曲线。二阶动态系统的数学模型如下： G ( s)
2 n 2 s 2 2 n s n
分别设固有频率为 1、2。 参考程序： 略 实验报告要求 ⑴按自己的设想编制程序，给出每句程序的注释； ⑵附上仿真的结果； ⑶回答问题：如果想在窗中输入固有频率，应如何修改程序？ 实验内容 2：系统建模、模型转换及仿真 ⑴用 MATLAB 语言表示图示系统的模型，并给出三种模型的具体表达； ⑵进行单位阶跃响应和周期为 30s 的方波响应。
参考程序： 略 实验报告要求 ⑴绘制系统框图，写清实验内容； ⑵写出编制的程序，并附上仿真的结果； ⑶回答问题：为什么输入的方波信号选择 30s 的周期？
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实验 3
动态系统的频域仿真
实验要求 掌握频域仿真的方法和主要的仿真指令； 实验内容 第 1 项：系统频率特性分析 已知单位负反馈系统的开环传递函数为 Gk ( s) K s (1 0.1s )(1 0.5s )
⑴绘制当 K =5、30 时系统的开环 Bode 图，计算幅值裕度、相位裕度，并分析对应 闭环系统的稳定性； ⑵利用图形属性功能，在开环 Bode 图上，显示幅值裕度、相位裕度； ⑶绘制对应闭环系统的阶跃响应曲线，显示动态性能参数。 参考程序： 教材中，例 7—3、4、5 的程序。 实验报告要求 写出编制的程序，并附上仿真的结果； 第 2 项：系统分析图形用户界面使用练习 已知单位负反馈系统的开环传递函数为