附件1:北京理工大学珠海学院《计算机仿真》课程设计说明书题目: 控制系统建模、分析、设计和仿真学院:信息学院专业班级:学号:学生姓名:指导教师:2012年6 月16 日附件2:北京理工大学珠海学院课程设计任务书2011 ~2012 学年第2学期学生姓名:专业班级:指导教师:工作部门:信息学院一、课程设计题目《控制系统建模、分析、设计和仿真》本课程设计共列出10个同等难度的设计题目,编号为:[0号题]、[1号题]、[2号题]、[3号题]、[4号题]、[5号题]、[6号题]、[7号题]、[8号题]、[9号题]。
学生必须选择与学号尾数相同的题目完成课程设计。
例如,学号为8xxxxxxxxx2的学生必须选做[2号题]。
二、课程设计内容[0号题] 控制系统建模、分析、设计和仿真设连续被控对象的实测传递函数为:用零阶保持器离散化,采样周期取秒,分别设计一单位加速度信号输入时的最少拍有波纹控制器Dy(z)和一单位速度信号输入时的最少拍无波纹控制器Dw(z)。
具体要求见(二)。
[1号题] 控制系统建模、分析、设计和仿真设连续被控对象的实测传递函数为:用一阶保持器离散化,采样周期取秒,分别设计一单位加速度信号输入时的最少拍有波纹控制器Dy(z)和一单位速度信号输入时的最少拍无波纹控制器Dw(z)。
具体要求见(二)。
[2号题] 控制系统建模、分析、设计和仿真设连续被控对象的实测传递函数为:用零阶保持器离散化,采样周期取秒,分别设计一单位加速度信号输入时的最少拍有波纹控制器Dy(z)和一单位速度信号输入时的最少拍无波纹控制器Dw(z)。
具体要求见(二)。
[3号题] 控制系统建模、分析、设计和仿真设连续被控对象的实测传递函数为:用一阶保持器离散化,采样周期取秒,分别设计一单位加速度信号输入时的最少拍有波纹控制器Dy(z)和一单位速度信号输入时的最少拍无波纹控制器Dw(z)。
具体要求见(二)。
[4号题] 控制系统建模、分析、设计和仿真设连续被控对象的实测传递函数为:用零阶保持器离散化,采样周期取秒,分别设计一单位加速度信号输入时的最少拍有波纹控制器Dy(z)和一单位速度信号输入时的最少拍无波纹控制器Dw(z)。
具体要求见(二)。
[5号题] 控制系统建模、分析、设计和仿真设连续被控对象的实测传递函数为:用一阶保持器离散化,采样周期取秒,分别设计一单位加速度信号输入时的最少拍有波纹控制器Dy(z)和一单位速度信号输入时的最少拍无波纹控制器Dw(z)。
具体要求见(二)。
[6号题] 控制系统建模、分析、设计和仿真设连续被控对象的实测传递函数为:用零阶保持器离散化,采样周期取秒,分别设计一单位加速度信号输入时的最少拍有波纹控制器Dy(z)和一单位速度信号输入时的最少拍无波纹控制器Dw(z)。
具体要求见(二)。
[7号题] 控制系统建模、分析、设计和仿真设连续被控对象的实测传递函数为:用一阶保持器离散化,采样周期取秒,分别设计一单位加速度信号输入时的最少拍有波纹控制器Dy(z)和一单位速度信号输入时的最少拍无波纹控制器Dw(z)。
具体要求见(二)。
[8号题] 控制系统建模、分析、设计和仿真设连续被控对象的实测传递函数为:用零阶保持器离散化,采样周期取秒,分别设计一单位加速度信号输入时的最少拍有波纹控制器Dy(z)和一单位速度信号输入时的最少拍无波纹控制器Dw(z)。
具体要求见(二)。
[9号题] 控制系统建模、分析、设计和仿真设连续被控对象的实测传递函数为:用一阶保持器离散化,采样周期取秒,分别设计一单位加速度信号输入时的最少拍有波纹控制器Dy(z)和一单位速度信号输入时的最少拍无波纹控制器Dw(z)。
具体要求见(二)。
(二)《控制系统建模、分析、设计和仿真》课题设计要求及评分标准【共100分】1、求被控对象传递函数G(s)的MATLAB描述。
(2分)2、求被控对象脉冲传递函数G(z)。
(4分)3、转换G(z)为零极点增益模型并按z-1形式排列。
(2分)4、确定误差脉冲传递函数Ge(z)形式,满足单位加速度信号输入时闭环稳态误差为零和实际闭环系统稳定的要求。
(6分)5、确定闭环脉冲传递函数Gc(z)形式,满足控制器Dy(z)可实现、最少拍和实际闭环系统稳定的要求。
(8分)6、根据4、5、列写方程组,求解Gc(z)和Ge(z)中的待定系数并最终求解Gc(z)和Ge(z) 。
(12分)7、求针对单位加速度信号输入的最少拍有波纹控制器Dy(z)并说明Dy(z)的可实现性。
(3分)8、用程序仿真方法分析加速度信号输入时闭环系统动态性能和稳态性能。
(7分)9、用图形仿真方法(Simulink)分析单位加速度信号输入时闭环系统动态性能和稳态性能。
(8分)10、确定误差脉冲传递函数Ge(z)形式,满足单位速度信号输入时闭环稳态误差为零和实际闭环系统稳定的要求。
(6分)11、确定闭环脉冲传递函数Gc(z)形式,满足控制器Dw(z)可实现、无波纹、最少拍和实际闭环系统稳定的要求。
(8分)12、根据10、11、列写方程组,求解Gc(z)和Ge(z)中的待定系数并最终求解Gc(z)和Ge(z) 。
(12分)13、求针对单位速度信号输入的最少拍无波纹控制器Dw(z)并说明Dw(z)的可实现性。
(3分)14、用程序仿真方法分析单位速度信号输入时闭环系统动态性能和稳态性能。
(7分)15、用图形仿真方法(Simulink)分析单位速度信号输入时闭环系统动态性能和稳态性能。
(8分)16、根据8、9、14、15、的分析,说明有波纹和无波纹的差别和物理意义。
(4分)三、进度安排6月13至6月14:下达课程设计任务书;复习控制理论和计算机仿真知识,收集资料、熟悉仿真工具;确定设计方案和步骤。
6月14至6月16:编程练习,程序设计;仿真调试,图形仿真参数整定;总结整理设计、仿真结果,撰写课程设计说明书。
6月16至6月17:完成程序仿真调试和图形仿真调试;完成课程设计说明书;课程设计答辩总结。
四、基本要求1.学生应按照课程设计任务书的要求独立分析、解决问题,按计划完成课程设计任务;2.不得抄袭或找人代做,否则按考试作弊处理;3. 学生在完成课程设计时须提交不少于3000字课程设计说明书;说明书结构为:(1)封面,(2)任务书,(3)摘要,(4)关键词,(5)目录,(6)正文,(7)参考文献;教研室主任签名:年月日摘要本次课程实践为设计两个控制器分别为最小拍无波纹和最小拍有波纹控制器。
通过这次实践可以进一步对所学的《计算机控制技术》有进一步的了解,并对Matlab软件的操作有一定程度的熟悉,为以后的工作或研究作基础。
Matlab最初主要用于矩阵数值的计算,随着它的版本功能来越来强大,应用范围内也越来越广阔。
如今,Matlab已经发展成为国际上非常好的生产潜力这与工程计算机语言之一,它使用方便、输入快捷、运算高效、内容丰富,是高等院校理工科学和科研中必不可少的工具之一,掌握Matlab已经成为相关专业课大学生,研究生和教师的必备技能。
Matlab在我国的应用已有十多年的历史上,而自动控制器则是其最重要的应用领域之一,,自动控制系统的建模、分析、设计及应用等都离不开Matlab 开始,就一直将应用教学和科研工作中。
对于自动化专业的本科生来说,Matlab是一种必须掌握的现代计算工工具。
关键词:MALAB 仿真SummaryThe course of practice for the design of two controllers are the minimum ripple and minimum film shot there is no ripple controller. Through this practice can be further learned the "computer-controlled technology" have a better understanding, and the operation of the software matlab have a certain degree of familiarity, for future work or study as a basis.Matlab was originally mainly used for numerical calculation of the matrix, with its version of the feature to increasingly powerful, increasingly broad range of applications. Today, Matlab has become a very good production potential in the international engineering computer language which one it easy to use, enter the fast, efficient computing, content-rich, scientific and research institutions of higher learning Polytechnic indispensable tool , Matlab has become a master professional courses related to college students, graduate students and teachers the necessary skills.Matlab application in China for more than ten years of history, while the automatic controller is the most important areas of application, and automatic control systems modeling, analysis, design and application are all inseparable from Matlab starting has been the application of teaching and research work. For the automation of the undergraduates, Matlab is a need to master work of modern computing tools.Keywords: MATLAB simulation目录一.封面 (1)二.课程设计任务书 (2)三.摘要 (7)四.目录 (9)五.课程设计的目的 (10)六.课程设计用的仪器与器件 (10)七.课程设计的具体内容 (11)八.心得体会 (20)九.参考文献 (21)十.附录(程序) (22)五.课程设计的目的(1)学习并掌握MATLAB软件的程序编写与调试,以及计算机仿真技术的应用。