控制系统仿真与CAD matlab课件.rar

利用matlab解决自动控制原理的挑战

在设置仿真参数和选择解法器后，可通过Simulink菜单中的start选项或MATLAB命令窗口中的sim函数启动仿真。若模型参数未定义，将弹出错误信息提示框。确认无误后，系统开始仿真运行，结束时将发出信号提示。除SIMULINK环境外，还可通过MATLAB命令行进行，格式如：[t,x,y]=sim('模型文件名',[to tf],simset('AbsTol',1e-6,'Decimation',1,'Solver','选择解法器'))。返回值包括时间向量t、状态值x和输出向量y。

一、通过实验设计或计算机仿真，让学生掌握数字PID控制算法的特点，了解系统PID参数整定和数字控制系统设计的基本方法，深入理解不同控制算法对被控对象的影响，加深对计算机控制系统理论的认识。学生需完成实验报告专用纸。二、要求学生熟练操作PC机和MATLAB软件，掌握Simulink工具箱的编程技能，通过编程实现系统设计与仿真实验，逐步学习控制系统设计及其评估方法。三、实验需在WINDOWS操作系统下进行，利用MATLAB软件进行系统设计和仿真，确保系统稳定并满足动态和静态指标要求。

MATLAB在控制领域广泛使用，重点介绍了其在系统仿真中的应用。对于控制系统工程师，利用MATLAB可以方便地分析系统稳定性等性能指标，为系统设计和优化提供有价值的数据。

计算机仿真模型是对现实系统结构和行为的描述，通过定量抽象揭示系统特征和变化规律，是认识事物的重要工具。模型分为物理模型和数学模型，前者实体存在如飞行器模型，后者通过数学方法再现原型功能。

随着机器人技术的不断发展，神经网络自适应控制和RBF网络的应用成为控制系统设计中的重要部分。特别是基于模型不确定性补偿的RBF网络机器人自适应控制，在仿真环境中展现出其优越性。

控制系统时域分析是控制理论中的核心内容，涉及对系统在不同输入信号作用下的动态响应进行深入分析。时域分析包括瞬态和稳态两大类性能评估，瞬态考察系统从初始状态到达稳态的过程，稳态则关注系统稳定后的动态特性。经典控制理论借助脉冲、阶跃、斜坡、加速度和正弦输入等五种典型信号来评估系统响应，这些信号不仅能反映系统工作实际，也便于理论与实验研究。在MATLAB中，控制系统工具箱提供了丰富的仿真功能，支持各类信号的系统时间响应分析。

模糊集是一种边界不分明的集合，与普通集合相比，模糊集在处理模糊信息方面具有独特优势。

计算机控制系统可以按照功能、控制规律、结构形式和控制方式进行分类。功能上包括操作指导控制系统、监督控制系统和直接数字控制系统（DDC）。控制规律包括程序控制、数字PID控制、有限拍控制、极点配置控制和复杂规律控制。结构形式涵盖集中型计算机控制系统和分散型（或分布式）计算机控制系统。控制方式则分为开环控制和闭环控制。