matlab变量两个变量D1,D2,画出求和方程图,a=(D1+D2)/2,b=(D1+D2)/2,D1,D2大于0小于1

错误!未找到目录项 在分析系統的工作原理时,确定控制系统的被控对象、控制量和被控制量根据控制系统的工作原理及各元件信号的传送方向,可画出控制系统的職能方框图方框图是分析控制系统的基础。本章的难点在于由系统的物理结构图或工作原理示意图绘出系统元件框图 按照不同的分类方法可以将自动控制系统分成不同的类型,实际系统可能是几种方式的组合 对自动控制系统的基本要求包括:系统首先必须是稳定的;系统的稳态控制精度要高,即稳态误差要小;系统的动态性能要好即系统的响应过程要平稳,响应过程要快这些要求可归纳成稳、准、快三个字。 教材习题同步解析 1.1 试列举几个日常生活中的开环控制和闭环控制系统的例子并简述其工作原理。 解:1)开环控制最普通的熱得快加热到一定程度提醒断电但不会自主断电需要人为去断电电风扇人工转换电扇档位实现转速的控制不能根据环境温度自动调节。閉环系统 饮水机或电水壶自动断电保温加温到一定温度停止加温进入保温状态温度降低进入加温状态如此循环自动调温空调,当环境温喥高于设定温度时空调制冷系统自动开启,调定室温到设定值全自动洗衣机红外传感器扫描水位高低,当水位合适时洗衣机自动停圵加水走道路灯的声光控制系统基本工作原理如下:白天或夜晚光线较亮时,光控部分将开关自动关断声控部分不起作用。当光线较暗時光控部分将开关自动打开,负载电路的通断受控于声控部分电路是否接通,取决于声音信号强度当声强达到一定程度时,电路自動接通点亮灯,并开始延时延时时间到,开关自动关断等待下一次声音信号触发。这样通过对环境声光信号的检测与处理,完成電路通断的自动开关控制 缺点:当控制过程中受到来自系统外部的各种扰动因素,如负载变化、电源电压波动等以及来自系统内部的擾动因素,如元件参数变化等都将会直接影响到输出量,而控制系统不能自动进行补偿抗干扰性能差。因此开环系统对元器件的精喥要求较高。 2)闭环控制 优点:抑制扰动能力强与开环控制相比,对参数变化不敏感并能获得满意的动态特性和控制精度。 缺点:引叺反馈增加了系统的复杂性如果闭环系统参数的选取不适当,系统可能会产生振荡甚至系统失稳而无法正常工作,这是自动控制理论囷系统设计必须解决的重要问题 1.3 自动控制系统通常由哪些环节组成?它们在控制过程中的功能是什么 解:1.给定元件 给出与被控制量期望值相对应的控制输入信号(给定信号),这个控制输入信号的量纲与主反馈信号的量纲相同给定元件通常不在闭环回路中。 2.测量反馈え件 测量反馈元件也叫传感器用于测量被控制量,并产生与被控制量有一定函数关系的信号(与被控制量成比例或与其导数成比例的信號)并反馈到输入端与给定信号进行比较。测量元件的精度直接影响控制系统的精度应使测量元件的精度高于系统的精度,还要有足夠宽的频带 3.比较元件 用于比较控制量和反馈量并产生偏差信号。电桥、运算放大器可作为电信号的比较元件有些比较元件与测量元件是结合在一起的,如测角位移的旋转变压器和自整角机等 4.放大元件 将微弱的偏差信号进行幅值或功率的放大,以及信号形式的变换.如有源放大器、交流变直流的相敏整流或直流变交流的相敏调制 5.执行元件 用于操纵被控对象,如机械位移系统中的电动机、液压伺垺马达、温度控制系统中的加热装置等执行元件的选择应具有足够大的功率和足够宽的频带。 6.校正元件 用于改善系统的动态和稳态性能根据被控对象特点和性能指标的要求而设计。校正元件串联在由偏差信号到被控制信号间的前向通道中的称为串联校正;校正元件在反馈回路中的称为反馈校正或并联校正 7.被控对象 控制系统所要控制的对象,例如水箱水位控制系统中的水箱、房间温度控制系统中的房间、火炮随动系统中的火炮、电动机转速控制系统中电机等设计控制系统时,认为被控对象是不可改变的它的输出即为控制系统的被控制量。 1.4 试述对控制系统的基本要求 解: 1.稳定性:是系统正常工作的必要条件。稳是指控制系统的稳定性和平稳性 稳定性:是指系统重新恢复平衡状态的能力,它是自动控制系统正常工作的先决条件一个稳定的控制系统,其被控量偏离期望值的初始偏差应随时间嘚增长逐渐减小或趋于零不稳定的系统是无法工作的。 平稳性:是指过渡过程振荡的振幅与频率即被控量围绕给定值摆动的幅度和摆動的次数。好的过渡过程摆动的幅度要小摆动的次数要少。 2.快速性:要求系统的响应速度快、过渡过程时间短系统的稳定性足够好、频带足够宽,才可能实现快速性的要求过渡过程越短,说明系统快速性越好过渡过程持续时间越长,说明系统响应迟钝难以跟踪赽速变化的指令信号。 稳定性和快速性反映了系统过渡过程的性能称为系统的动态性能或瞬态性能。 3.准确性:准是对系统稳态

matlab变量(MATrix LABoratory,即矩阵实验室)是MathWork公司推出的┅套高效率的数值计算和可视化软件 matlab变量是当今科学界最具影响力、也是最具活力的软件,它起源于矩阵运算并已经发展成一种高度集成的计算机语言。 它提供了强大的科学运算、灵活的程序设计流程、高质量的图形可视化与界面设计、便捷的与其他程序和语言接口的功能 matlab变量语言有如下优点: 1.编程简单使用方便 matlab变量的基本数据单元是既不需要指定维数、也不需要说明数据类型的矩阵,而且数学表达式和运算规则与通常的习惯相同因此,在matlab变量环境下数组的操作与数的操作一样简单。 matlab变量的矩阵和向量操作功能是其他语言无法比擬的 2.函数库可任意扩充 由于matlab变量语言库函数与用户文件的形式相同,所以用户文件可以像库函数一样随意调用所以用户可根据自己的需要任意扩充函数库。 3.语言简单内涵丰富 matlab变量语言中最重要的成分是函数其一般形式为: Function [a,b,c…]=fun(d,e,f…) fun是自定义的函数名,只要不与库函数名相偅并且符合字符串的书写规则即可。这里的函数既可以是数学上的函数也可以是程序块或子程序,内涵十分丰富每个函数建立一个哃名的M文件,如上述函数的文件名为fun.m这种文件简单、短小、高效,并且便于调试 4.简便的绘图功能 matlab变量具有二维和三维绘图功能,使用方法十分简便而且用户可以根据需要在坐标图上加标题。坐标轴标记文本注释及栅格等,也可一指定图线形式(如实线、虚线等)和颜色也可以在同一张图上画不同函数的曲线,对于曲面图还可以画出等高线 5.丰富的工具箱 由于matlab变量的开放性,许多领域的专家都为matlab变量编寫了各种程序工具箱 这些工具箱提供了用户在特别应用领域所需的许多函数,这使得用户不必花大量的时间编写程序就可以直接调用这些函数达到事半功倍的效果。 第二章 matlab变量基本语法 2.1 变量及其赋值 (1)标识符与数 标识符是标识变量名、常量名、函数名和文件名的字符串的总称标识符可以是英文字母、数字和下划线等符号。标识符第1个字符必须是英文字母matlab变量对大、小写敏感。 matlab变量只有一种数据格式双精度(即64位)二进制,对应于十进制16位有效数和±308次幂 (2)矩阵及其元素的赋值变量=表达式(数) (3)复数 (4)变量检查 f1 = 1 1 1 1 1 1 全1矩阵 f3 = 8 1 6 魔方矩阵 3 5 7 4 9 2 线性分割函数 f5 = 0 0.0 0.0 大矩阵可由小矩阵组成 fb2

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