计算机仿真课程设计报告

计算机仿真课程设计报告
计算机仿真课程设计报告

计算机仿真课程设计报告

、 北京理工大学珠海学院 课程设计任务书 2010 ~2011 学年第 2学期 学生姓名:林泽佳专业班级:08自动化1班指导教师:钟秋海工作部门: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 (一)《控制系统建模、分析、设计和仿真》课题设计内容|

! " [2 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

计算机仿真与建模实验报告

中南大学 计算机仿真与建模 实验报告 题目:理发店的服务过程仿真 姓名:XXXX 班级:计科XXXX班 学号:0909XXXX 日期:2013XXXX

理发店的服务过程仿真 1 实验案例 (2) 1.1 案例:理发店系统研究 (2) 1.1.1 问题分析 (3) 1.1.2 模型假设 (3) 1.1.3 变量说明 (3) 1.1.4 模型建立 (3) 1.1.5 系统模拟 (4) 1.1.6 计算机模拟算法设计 (5) 1.1.7 计算机模拟程序 (6) 1实验案例 1.1 案例:理发店模拟 一个理发店有两位服务员A和B顾客随机地到达该理发店,每分钟有一个顾客到达和没有顾客到达的概率均是1/2 , 其中60%的顾客理发仅用5分钟,另外40%的顾客用8分钟. 试对前10分钟的情况进行仿真。 (“排队论”,“系统模拟”,“离散系统模拟”,“事件调度法”)

1.1.1 问题分析 理发店系统包含诸多随机因素,为了对其进行评判就是要研究其运行效率, 从理发店自身利益来说,要看服务员工作负荷是否合理,是否需要增加员工等考 虑。从顾客角度讲,还要看顾客的等待时间,顾客的等待队长,如等待时间过长 或者等待的人过多,则顾客会离开。理发店系统是一个典型的排队系统,可以用 排队论有关知识来研究。 1.1.2 模型假设 1. 60%的顾客只需剪发,40%的顾客既要剪发,又要洗发; 2. 每个服务员剪发需要的时间均为5分钟,既剪发又洗发则花8分钟; 3. 顾客的到达间隔时间服从指数分布; 4. 服务中服务员不休息。 1.1.3 变量说明 u :剪发时间(单位:分钟),u=5m ; v: 既剪发又理发花的时间(单位:分钟),v=8m ; T : 顾客到达的间隔时间,是随机变量,服从参数为λ的指数分布,(单位: 分钟) T 0:顾客到达的平均间隔时间(单位:秒),T 0=λ 1; 1.1.4 模型建立 由于该系统包含诸多随机因素,很难给出解析的结果,因此可以借助计算机 模拟对该系统进行模拟。 考虑一般理发店的工作模式,一般是上午9:00开始营业,晚上10:00左 右结束,且一般是连续工作的,因此一般营业时间为13小时左右。 这里以每天运行12小时为例,进行模拟。 这里假定顾客到达的平均间隔时间T 0服从均值3分钟的指数分布, 则有 3小时到达人数约为603 603=?人, 6小时到达人数约为1203 606=?人, 10小时到达人数约为2003 6010=?人, 这里模拟顾客到达数为60人的情况。 (如何选择模拟的总人数或模拟总时间)

土木工程与文献检索

土木工程与文献检索 当今社会,信息极大丰富,土木建筑业的信息亦是浩如烟海,故检索土木工程信息对于土木人来说是一门不可或缺的学问。 建筑与土木工程网络信息资源现状在全球逐步进入知识经济的年代,各个国家都在进行信息化建设。在这种环境下,建筑与土木工程的网络文献资源急剧增长,许多大型综合性的数据库都包含了大量的土木工程类的文献资源。在我国,哈尔滨工业大学图书馆已经成立了“土木工程文献信息中心”,天津大学图书馆自建“中国建筑文化数字图书馆”数据库资源。2005年6月,十几所设有土木建筑专业的高校图书馆召开了有关土木工程学科文献共享及发展的会议。在国外,具有代表性的是美国土木工程协会(The American Society ofCivilEngineers,简称ASCE),它成立于1852年,至今已有150多年的悠久历史。目前,ASCE已和其他国家的65个土木工程学会有合作协议。ASCE是全球最大的土木工程出版机构,每年有5万多页的出版物。学会出版物2004年包括30种技术和专业期刊,以及各种图书、会议录、委员会报告、实践手册、标准和专论等。ASCE出版的期刊大部分被SCI、EI收录是土木工程学科的主要核心期刊。建筑与土木工程领域的研究者、工作者和学习者要了解目前网络上该学科的分布情况,通过网络数据库,利用检索工具帮助他们快捷地查找到这些宝贵的信息资源。 一、土木工程主要信息源的检索 信息源类型较多。其中文献信息源是其主要组成部分,而在文献信息源中又以图书、期刊(报纸)论文、学位论文、会议论文、标准文献和专利文献为主要检索资料。各类型图书馆都注重电子图书、期刊(报纸)、学位论文等的资料收藏。例如:中国知网(CNKI)、万方数字资源、维普数字资源都是以上述信息源为主要收录对象,检索与利用较为方便;关于图书的有超星、书生之家、方正阿帕比等数字图书馆,便于广大读者的检索与阅读。在纸质和电子文献中无论是以关键词——土木建筑、土木工程。还是以分类(一般为《中图法》分类)TU建筑科学进行检索,都会查到相应较多的信息。 查找国外土建类核心期刊,除参考《国外科学技术核心期刊总览(2004年)》外,还可以参考日本《科学技术文献速报:土木·建筑工程学编》的有关类目及《国外科枝资料目录:建筑工程》(中国建筑技术发展中心建筑情报研究所编)

Simulink系统仿真课程设计

《信息系统仿真课程设计》 课程设计报告 题目信息系统课程设计仿真 院(系): 信息科学与技术工程学院 专业班级:通信工程1003 学生姓名: 学号: 指导教师:吴莉朱忠敏 2012年1 月14 日至2012年1 月25 日 华朴中科技大学武昌分校制 信息系统仿真课程设计任务书

20 年月日 目录 摘要 (5)

一、Simulink 仿真设计 (6) 1.1 低通抽样定理 (6) 1.2 抽样量化编码 (9) 二、MATLA仿真设计 (12) 2.1 、自编程序实现动态卷积 (12) 2.1.1 编程分析 (12) 2.1.2 自编matlab 程序: (13) 2.1.3 仿真图形 (13) 2.1.4 仿真结果分析 (15) 2.2 用双线性变换法设计IIR 数字滤波器 (15) 2.2.1 双线性变换法的基本知识 (15) 2.2.2 采用双线性变换法设计一个巴特沃斯数字低通滤波器 (16) 2.2.3 自编matlab 程序 (16) 2.2.4 仿真波形 (17) 2.2.5 仿真结果分析 (17) 三、总结 (19) 四、参考文献 (19) 五、课程设计成绩 (20) 摘要 Matlab 是一种广泛应用于工程设计及数值分析领域的高级仿真平台。它功能

强大、简单易学、编程效率高,目前已发展成为由MATLAB 语言、MATLAB 工作环境、MATLAB 图形处理系统、MATLAB 数学函数库和MATLAB 应用程序接口五大部分组成的集数值计算、图形处理、程序开发为一体的功能强大的系统。本次课程设计主要包括MATLAB 和SIMULINKL 两个部分。首先利用SIMULINKL 实现了连续信号的采样及重构,通过改变抽样频率来实现过采样、等采样、欠采样三种情况来验证低通抽样定理,绘出原始信号、采样信号、重构信号的时域波形图。然后利用SIMULINKL 实现抽样量化编码,首先用一连续信号通过一个抽样量化编码器按照A 律13折线进量化行,观察其产生的量化误差,其次利用折线近似的PCM 编码器对一连续信号进行编码。最后利用MATLAB 进行仿真设计,通过编程,在编程环境中对程序进行调试,实现动态卷积以及双线性变换法设计IIR 数字滤波器。 本次课程设计加深理解和巩固通信原理、数字信号处理课上所学的有关基本概念、基本理论和基本方法,并锻炼分析问题和解决问题的能力。

电路计算机仿真实验报告

电路计算机仿真分析 实验报告

实验一直流电路工作点分析和直流扫描分析 一、实验目的 1、学习使用Pspice软件,熟悉它的工作流程,即绘制电路图、元件类别的选择及其参数的赋值、分析类型的建立及其参数的设置、Probe窗口的设置和分析的运行过程等。 2、学习使用Pspice进行直流工作点分析和直流扫描分析的操作步骤。 二、原理与说明 对于电阻电路,可以用直观法(支路电流法、节点电压法、回路电流法)列写电路方程,求解电路中各个电压和电流。PSPICE软件是采用节点电压法对电路进行分析的。 使用PSPICE软件进行电路的计算机辅助分析时,首先在capture环境下编辑电路,用PSPICE 的元件符号库绘制电路图并进行编辑、存盘。然后调用分析模块、选择分析类型,就可以“自 动”进行电路分析了。需要强调的是,PSPICE软件是采用节点电压法“自动”列写节点电 压方程的,因此,在绘制电路图时,一定要有参考节点(即接地点)。此外,一个元件为一 条“支路”(branch),要注意支路(也就是元件)的参考方向。对于二端元件的参考方向定 义为正端子指向负端子。 三、示例实验 应用PSPICE求解图1-1所示电路个节点电压和各支路电流。 图1-1 直流电路分析电路图

4.000V R2 1 2.000A 0V Idc2 4Adc 4.000A 6.000V R1 1 4.000A Idc1 2Adc 2.000A R3 3 2.000A 图1-2 仿真结果 四、选做实验 1、实验电路图 (1)直流工作点分析,即求各节点电压和各元件电压和电流。 (2)直流扫描分析,即当电压源Us1的电压在0-12V之间变化时,求负载电阻R L中电流I RL随电压源Us1的变化曲线。 R4 3 Is3 2Adc 0Vs2 10Vdc RL 1 Is1 1Adc Is2 1Adc R1 4 I Is5 3Adc R2 2 12Vdc IPRINT Vs3 5Vdc Vs4 7Vdc 图1-3 选做实验电路图 2、仿真结果

交通仿真实验报告

交通仿真实验报告 篇一:交通仿真实验报告 目录 1 上机性质与目的.................................. 2 2 上机内容....................................... 2 3 交叉口几何条件、信号配时和交通流数据描述.......... 3 3.1 交叉口几何数据................................ 3 3.2 交叉口信号配时系统............................ 3 3.3 交叉口交通流数据.............................. 4 4 交叉口交通仿真.................................. 4 4.1 交通仿真步骤.................................. 4 4.2 二维输出..................................... 13 4.3 3D输出...................................... 14 5 仿真结果分析................................... 15 6 实验总结和体会 (15) 实验上机名称:信号交叉口仿真 1 上机性质与目的 本实验属于计算机仿真实验,借助仿真系统模拟平面信号交叉口场景,学生将完成从道路条件设计到信号相位配置等一系列仿真实验。 实验目的: 1. 了解平面信号交叉口在城市交通中的地位; 2. 了解平面信号交叉口的主要形式、规模等基本情况; 3. 了解交叉口信号相位配时及对交叉口通行能力的影响;

计算机仿真实验-基于Simulink的简单电力系统仿真

实验七 基于Simulink 的简单电力系统仿真实验 一. 实验目的 1) 熟悉Simulink 的工作环境及SimPowerSystems 功能模块库; 2) 掌握Simulink 的的powergui 模块的应用; 3) 掌握发电机的工作原理及稳态电力系统的计算方法; 4)掌握开关电源的工作原理及其工作特点; 5)掌握PID 控制对系统输出特性的影响。 二.实验内容与要求 单机无穷大电力系统如图7-1所示。平衡节点电压0 44030 V V =∠? 。负荷功率10L P kW =。线路参数:电阻1l R =Ω;电感0.01l L H =。发电机额定参数:额定功率100n P kW =;额定电压440 3 n V V =;额定励磁电流 70 fn i A =;额定频率50n f Hz =。发电机定子侧参数:0.26s R =Ω, 1 1.14 L mH =,13.7 md L mH =,11 mq L mH =。发电机转子侧参数:0.13f R =Ω,1 2.1 fd L mH =。发电机阻尼绕组参数:0.0224kd R =Ω, 1 1.4 kd L mH =,10.02kq R =Ω,11 1 kq L mH =。发电机转动惯量和极对数分别 为224.9 J kgm =和2p =。发电机输出功率050 e P kW =时,系统运行达到稳态状态。在发电机输出电磁功率分别为170 e P kW =和2100 e P kW =时,分析发电机、平衡节点电源和负载的电流、电磁功率变化曲线,以及发电机转速和功率角的变化曲线。

G 发电机节点 V 负 荷 l R l L L P 图 7.1 单机无穷大系统结构图 输电线路 三.实验步骤 1. 建立系统仿真模型 同步电机模块有2个输入端子、1个输出端子和3个电气连接端子。模块的第1个输入端子(Pm)为电机的机械功率。当机械功率为正时,表示同步电机运行方式为发电机模式;当机械功率为负时,表示同步电机运行方式为电动机模式。在发电机模式下,输入可以是一个正的常数,也可以是一个函数或者是原动机模块的输出;在电动机模式下,输入通常是一个负的常数或者是函数。模块的第2个输入端子(Vf)是励磁电压,在发电机模式下可以由励磁模块提供,在电动机模式下为一个常数。 在Simulink仿真环境中打开Simulink库,找出相应的单元部件模型,构造仿真模型,三相电压源幅值为4403,频率为50Hz。按图连接好线路,设置参数,建立其仿真模型,仿真时间为5s,仿真方法为ode23tb,并对各个单元部件模型的参数进行修改,如图所示。

matlab课程设计报告书

《计算机仿真及应用》课程设计报告书 学号:08057102,08057127 班级:自动化081 姓名陈婷,万嘉

目录 一、设计思想 二、设计步骤 三、调试过程 四、结果分析 五、心得体会 六、参考文献

选题一、 考虑如下图所示的电机拖动控制系统模型,该系统有双输入,给定输入)(t R 和负载输入)(t M 。 1、 编制MATLAB 程序推导出该系统的传递函数矩阵。 2、 若常系数增益为:C 1=Ka =Km =1,Kr =3,C2=0.8,Kb =1.5,时间常数T 1=5, T 2=0.5,绘制该系统的根轨迹、求出闭环零极点,分析系统的稳定性。若)(t R 和)(t M 分别为单位阶跃输入,绘制出该系统的阶跃响应图。(要求C 1,Ka ,Km ,Kr ,C2,Kb , T 1,T 2所有参数都是可调的) 一.设计思想 题目分析: 系统为双输入单输出系统,采用分开计算,再叠加。 要求参数均为可调,而matlb 中不能计算未赋值的函数,那么我们可以把参数设置为可输入变量,运行期间根据要求赋值。 设计思路: 使用append 命令连接系统框图。 选择‘参数=input('inputanumber:')’实现参数可调。 采用的方案: 将结构框图每条支路稍作简化,建立各条支路连接关系构造函数,运行得出相应的传递函数。 在得出传递函数的基础上,使用相应的指令求出系统闭环零极点、画出其根轨迹。 通过判断极点是否在左半平面来编程判断其系统是否稳定。 二.设计步骤 (1)将各模块的通路排序编号

(2)使用append命令实现各模块未连接的系统矩阵 (3)指定连接关系 (4)使用connect命令构造整个系统的模型 三.调试过程 出现问题分析及解决办法: 在调试过程出现很多平时不注意且不易寻找的问题,例如输入的逗号和分号在系统运行时不支持中文格式,这时需要将其全部换成英文格式,此类的程序错误需要细心。 在实现参数可调时初始是将其设为常量,再将其赋值进行系统运行,这样参数可调性差,后用‘参数=input('inputanumber:')’实现。 最后是在建立通路连接关系时需要细心。 四.结果分析 源代码: Syms C1 C2 Ka Kr Km Kb T1 T2 C1=input('inputanumber:') C2=input('inputanumber:') Ka=input('inputanumber:') Kr=input('inputanumber:') Km=input('inputanumber:') Kb=input('inputanumber:') T1=input('inputanumber:') T2=input('inputanumber:') G1=tf(C1,[0 1]); G2=tf(Ka*Kr,[0 1]); G3=tf(Km,[T1 1]); G4=tf(1,[T2 1]); G5=tf(1,[1 0]); G6=tf(-C2,1); G7=tf(-Kb,1); G8=tf(-1,1); Sys=append(G1,G2,G3,G4,G5,G6,G7,G8) Q=[1 0 0;2 1 6;3 2 7;4 3 8;5 4 0;6 5 0;7 4 0;8 0 0;]; INPUTS1=1; OUTPUTS=5; Ga=connect(Sys,Q,INPUTS1,OUTPUTS) INPUTS2=8; OUTPUTS=5; Gb=connect(Sys,Q,INPUTS2,OUTPUTS) rlocus(Ga)

计算机仿真实验

计算机仿真实验报告 专业:电气工程及其自动化班级:09电牵一班学号:22 姓名:饶坚指导老师:叶满园实验日期:2012年4月30日 一、实验名称 三相桥式SPWM逆变电路仿真 二、目的及要求 1.了解并掌握三相逆变电路的工作原理; 2.进一步熟悉MA TLAB中对Simulink的使用及构建模块; 3.掌握SPWM原理及构建调制电路模块; 4.复习在Figure中显示图形的程序编写和对图形的修改。 三、实验原理与步骤、电路图 1、实验原理图

2、电路原理(采用双极性控制方式) U、V和W三相的PWM控制通常公用一个三角波载波Uc,三相的调制信号Uru、Urv和Urw依次相差120°。 电路工作过程(U相为例):当Uru>Uc时,上桥臂V1导通,下桥臂V4关断,则U相相对于直流电源假想中点N’的输出电压Uun’=Ud/2。当Uru

对电路模型进行封装如下图示:

其中Subsystem1为主电路,Subsystem2为负载,Subsystem3为检测电路,Subsystem4为输入信号,Subsystem5为调制电路,Scope 为示波器,Repeating Sequence为三角载波。 各子系统电路分别如下所示: Subsystem1 Subsystem2 Subsystem3

计算机仿真实训实验报告实验1-4

实验一 熟悉MATLAB 工作环境 16电气5班 周树楠 20160500529 一、实验目的 1.熟悉启动和退出MATLAB 软件的方法。 2.熟悉MATLAB 软件的运行环境。 3.熟悉MATLAB 的基本操作。 二、实验设备及条件 计算机一台(带有MATLAB6.0以上的软件境)。 三、实验内容 1.练习下面指令: cd,clear,dir,path,help,who,whos,save,load 。 2.建立自己的工作目录MYBIN 和MYDATA ,并将它们分别加到搜索路径的前面或者后面。 3.求23)]47(*212[÷-+的算术运算结果。 4.M 文件的建立,建立M 文件,求出下列表达式的值: ?? ????-+=++=+= 545.0212),1ln(21 185sin 2222 1i x x x z e z o 其中

5.利用MATLAB的帮助功能分别查询inv、plot、max、round函数的功能和用法。 四、运行环境介绍及注意事项 1.运行环境介绍 打开Matlab软件运行环境有图1-1所示的界面

图1-1 MATLAB的用户界面 操作界面主要的介绍如下: 指令窗( Command Window ),在该窗可键入各种送给 MATLAB 运作的指令、函数、表达式,并显示除图形外的所以运算结果。 历史指令窗( Command History ),该窗记录已经运行过的指令、函数、表达式;允许用户对它们进行选择复制、重运行,以及产生 M 文件。 工作空间浏览器( Workspace Browser ),该窗口罗列出 MATLAB 工作空间中所有的变量名、大小、字节数;并且在该窗中,可对变量进行观察、编辑、提取和保存。 其它还有当前目录浏览器( Current Directory Browser )、 M 文件编辑 / 调试器(Editor/Debugger )以及帮助导航/ 浏览器(Help Navigator/Browser )等,但通常不随操作界面的出现而启动。 利用 File 菜单可方便对文件或窗口进行管理。其中 File | New 的各子菜单, M-file ( M 文件)、 Figure (图形窗口)、或 Model ( Simulink 编辑界面)分别可创建对应文件或模块。 Edit 菜单允许用户和 Windows 的剪切板交互信息。 2.在指令窗操作时应特别注意以下几点 1)所有输入的指令、公式或数值必须按下回车键以后才能执行。例如: >>(10*19+2/4-34)/2*3 (回车) ans= 234.7500 2)所有的指令、变量名称都要区分字母的大小写。 3)%作为MATLAB注释的开始标志,以后的文字不影响计算的过程。 4)应该指定输出变量名称,否则MATLAB会将运算结果直接存入默认的输出变量名ans。 5)MATLAB可以将计算结果以不同的精确度的数字格式显示,可以直接在指令视窗键入不同的数字显示格式指令。例如:>>format short (这是默认的) 6)MATLAB利用了↑↓二个游标键可以将所输过的指令叫回来重复使用。按下↑则前一次输入的指令重新出现,之后再按Enter键,即再执行前一次的指令。

计算机仿真实验报告7

山东工商学院计算机仿真及应用实验报告 实验七 MATLAB的基本应用(二)及Simulink仿真 (验证性实验) 学院: 专业班级: 实验时间: 学号: 姓名:

一、实验目的 1、掌握连续信号的仿真和傅里叶分析方法 2、掌握连续系统的分析方法(时域分析法,拉氏变换法和傅里叶分析法); 3、掌握离散信号的仿真和分析运算方法 4、掌握离散系统的分析方法(时域分析法); 5、掌握符号运算方法; 6、掌握Simulink仿真工具; 二、实验原理 1、连续信号的仿真和分析法,参考教材第6.1节,重点: 单位冲激信号的仿真方法;单位阶跃信号的仿真方法;复指数信号的仿真方法 2、连续系统的分析方法,参考教材第6.1节,重点: 例6.2,LTI系统的零输入响应的求解方法; 例6.3,LTI系统的冲激响应的求解方法 例6.5,LTI系统的零状态响应的求解方法 例6.6,系统中有重极点时的计算 3、系统的频域分析方法,参考教材第6.2节,重点: 例6.7,方波分解为多次正弦波之和 例6.8:全波整流电压的频谱 例6.10:调幅信号通过带通滤波器 例6.12:用傅里叶变换计算滤波器的响应和输出 4、离散信号的仿真和分析法,参考教材第6.3节,7.1节,重点: 单位脉冲序列impseq,单位阶跃序列stepseq 例7.1:序列的相加和相乘 例7.2:序列的合成与截取 例7.3:序列的移位和周期延拓运算 三、实验内容(包括内容,程序,结果) 以自我编程练习实验为主,熟悉各种方法和设计,结合课堂讲授,实验练习程序代码。 1、根据教材第6.1节的内容,练习连续信号和系统的时域分析和拉氏变换方法。 q602 clear,clc a=input('输入分母系数向量a=[a1,a2,...]= '); n=length(a)-1; Y0=input('输入初始条件向量Y0=[y0,Dy0,D2y0,...]= '); p=roots(a);V=rot90(vander(p));c=V\Y0'; dt=input('dt= ');tf=input('tf= '); t=0:dt:tf;y=zeros(1,length(t));

计算机仿真课程设计

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]。

[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

方波逆变电路的计算机仿真课案

电力电子系统仿真 题目:单相方波逆变电路仿真 院系:电气工程学院 班级:电气F1305 学号:201323010209 学生姓名:蒋广敬

单相方波逆变电路仿真 实验步骤 ①设计一单相桥式方波逆变电路,开关器件选用IGBT,直流电压为300V,电阻负载,电阻1欧姆,电感2毫亨。根据上述要求完成主电路设计。 ②完成上述单相桥式方波逆变电路的计算机仿真,观察输出电压波形。系统输入电流波形,电压电流波形的谐波情况、不同仿真条件时系统输入输出的变化情况和理论分析的结果进行比较。 仿真软件简介 MATLAB 是一种适用于工程应用各领域分析设计与复杂计算的科学计算软件,由美国MathWorks公司于1984年正式推出,1988年推出3.X(DOS)版本,1992年推出4.X(Windows)版本;近几年来,Mathworks公司将MATLAB语言运用于系统仿真和实时运行等方面,取得了很多成绩,更扩大了它的应用前景。MATLAB 已成为美国和其他发达国家大学教学和科学研究中最常用而且必不可少的工具。 MATLAB时“矩阵实验室”(Matrix Laboratory)的缩写,它是一种以矩阵运算为基础的交互式程序语言,着重针对科学计算、工程计算和绘图的需求。在MATLAB中,每个变量代表一个矩阵,可以有n*m个元素,每个元素都被看做复数,所有的运算都对矩阵和复数有效,输入算式立即可得结果,无需编译。 MATLAB主要包括MATLAB和Simulink两大部分。MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等,主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。 MATLAB的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB来解算问题要比用C,FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多,并且mathwork也吸收了像Maple等软件的优点,使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C,FORTRAN,C++ ,JAVA的支持。可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便

MATLAB计算机仿真设计

《计算机仿真技术》 课程设计 姓名: 学号: 班级: 1 专业: 学院: 2016年12月24日

目录 一、设计目的 (1) 二、设计任务 (1) 三、具体要求 (1) 四、设计原理概述 (1) 五、设计内容 (2) 六、设计方案及分析 (2) 1、观察原系统性能指标 (2) 2、手动计算设计 (6) 3、校正方案确定 (8) 七、课程设计总结 (14)

模拟随动控制系统的串联校正设计 一、设计目的 1、通过课程设计熟悉频域法分析系统的方法原理。 2、通过课程设计掌握滞后-超前校正作用与原理。 3、通过在实际电路中校正设计的运用,理解系统校正在实际中的意义。 二、设计任务 控制系统为单位负反馈系统,开环传递函数为) 1025.0)(11.0()(G ++=s s s K s ,设计校正装置,使系统满足下列性能指标:开环增益100K ≥;超调量30%p σ<; 调节时间ts<0.5s 。 三、具体要求 1、使用MATLAB 进行系统仿真分析与设计,并给出系统校正前后的 MATLAB 仿真结果,同时使用Simulink 仿真验证; 2、使用EDA 工具EWB 搭建系统的模拟实现电路,分别演示并验证校正前 和校正后的效果。 四、设计原理概述 校正方式的选择:按照校正装置在系统中的链接方式,控制系统校正方式分 为串联校正、反馈校正、前馈校正和复合校正4种。串联校正是最常用的一种校 正方式,这种方式经济,且设计简单,易于实现,在实际应用中多采用这种校正 方式。串联校正方式是校正器与受控对象进行串联链接的。本设计按照要求将采 用串联校正方式进行校正。 校正方法的选择:根据控制系统的性能指标表达方式可以进行校正方法的确 定。本设计要求以频域指标的形式给出,因此采用基于Bode 图的频域法进行校 正。 几种串联校正简述:串联校正可分为串联超前校正、串联滞后校正和滞后- 超前校正等。 超前校正的目的是改善系统的动态性能,实现在系统静态性能不受损的前提

计算机仿真课程设计

计算机仿真课程设计 Prepared on 22 November 2020

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 (一)《控制系统建模、分析、设计和仿真》课题设计内容 [0 [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

控制系统计算机仿真实验报告

计算机仿真试验报告 自动化1201 ** 3120502007 [实验目的] (1).掌握采样控制系统数字仿真的特点。 (2).了解数字控制器对系统动态性能的影响。 (3).学会编制双重循环法的仿真程序。 (1). 复习采样控制系统的仿真原理及特点。 (2).根据理论分析,初步估计系统在给定条件下可能出现的动态过程。

(1).按实验目的、要求和已知条件,建立系统的Simulink模型,并且编制双重循环法的仿真程序。 1) Simulink模型建立: 根据题目给出的条件,数字控制系统的结构图如下图所示: 其中的其中数字控制器为: 根据上面结构图,所建立 2) 编制双重循环法的仿真程序 根据数字控制系统的结构图与条件(1)式,我们可以得到得到被控对象的状态空间模型:

[]112212()()0010()() ()110()()01()x t x t u t x t x t x t y t x t ?????????=+?????????-? ????????? ?? ?=??? ??? (2) 按连续系统离散相似算法将(2)式离散化。为了保证精度,其离散化时的步长h (虚 拟采样周期)应比数字控制器的实际采样周期T (=1s)小得多。为简化起见,取h=T/N=T/100=0.01T=0.01s 。 利用MATLAB 控制系统工具箱提供的将连续系统转换成离散系统的函数c2d ,把连续状态空间模型(2)变换为离散状态空间模型。 离散程序如下(程序1): clear; h=0.01; A=[0 0;1 -1]; B=[10;0]; [G,H]=c2d(A,B,h) 运行后的结果为: 即: 1 0(())0.010.99T ??==???? G Φ (3) 0.1(())0.0005T ?? ==? ? ?? H Γ (4) 故连续系统被控对象(2)的等价离散化状态方程为: []112212(1)()100.1()(1)()0.010.990.0005()()01()x k x k u k x k x k x k y k x k ?+???????? =+????????? +???? ?????? ?? ?=??? ??? (5)

土木工程应用论文-计算机技术论文

土木工程中计算机技术的有效应用 【摘要】本文结合实际浅谈计算机技术在土木工程中的应用现状,以及对未来数字化土木工程的展望。 【关键词】土木工程;计算机技术;软件工程;硬件设备; 计算机技术在各行各业的应用成为时下的热门,因为计算机的引入不仅可以提高工作效率,同时能够及时提供市场信息,这对于一个企业的发展都是至关重要的。 人━计算机交互(Human Computer Interactive, HCI)理论和技术是当前发展计算机应用的一个关键。多媒体、可视化和虚拟现实技术代表了HCI技术的不同侧面的要求。多媒体技术是90年代计算机技术的一个重要发展方向,它改变了传统计算机只能单纯处理数字和文字信息的不足,使计算机能综合处理声、文、图信息,并以其形象和方便的交互性,极大地改善了人机界面,改变了使用计算机的方式 1 计算机CAD在土木工程与建筑工程 计算机辅助设计首先取得成功的是结构CAD软件,其后是建筑及设备专业的CAD软件。CAD技术即计算机辅助设计与制图技术,指利用计算机系统作为辅助工具协助工程设计建立、修正、分析和优化的过程。经过多年的实践应用,CAD技术表现出来的操作快捷简单、存储方便等优势已成为土木工程设计中不可缺少的重要技术。 计算机辅助设计技术指的是设计人员通过计算机输入工程设计资料,随后计算机会自动编制程序,输出优化后的设计方案与产品的

过程图。第一台具有绘图系统的计算机产生于二十世纪五十年代的美国,此时的计算机仅有简单的绘图输出功能用于工程设计。八十年代出现的威力强大的微处理器与存储器,使得CAD技术深受中小企业的喜爱。 CAD技术先后经历了标准化、集成化、智能化等多个发展过程。并且先后推出了多种标准的图形接口软件与图形制作功能,这些都为CAD技术的推广、软件的移植与数据的共享产生了较大的促进影响;在系统方面也打破了传统的单一模式而转变为功能全面的综合系统设置,例如一些计算机辅助设计和辅助制造集成系统的相继出现等;CAD在其发展过程中还利用到了固化技术、网络技术以及并行处理能技术,使得辅助软件的作用得到的极大的提升;人工智能与专家系统技术逐渐被引入至现在的CAD应用中,智能CAD技术也在短暂的发展中得到了迅速的应用,大大提升了CAD系统的问题解决性能,引导其发展方向向着自动化转变。CAD技术在土木工程中的迅速普及,在土木工程方面解决了越来越多的工程分析难题,改变了传统的工作方式,实现了许多以往人工或者建模方法所无法实现的过程,同时提高了工作质量与效率,降低了多种工作的重复率。 2 计算机模拟仿真技术在结构工程中的应用 对于现在工程结构来说,其破坏因素主要有洪水、地震、台风以及火灾等,面对这些小概率事件,大荷载参数下的工程结构难以通过实验进行验证,而计算机仿真技术则能够模拟工程构筑物在上述荷载作用下倒塌的整个过程,进而探究工程结构存在的不安全因素,由此

计算机仿真实验报告 MATLAB

注:以下所有程序均在MATLAB7.0下运行通过。 实验一MATLAB语言编程 一、实验目的: 熟悉MATLAB语言及其环境,掌握编程方法。 要求认真听取实验指导老师讲解与演示。 二、具体实验内容、步骤、要求: 1.运行交互式学习软件,学习MATLAB语言 2.在MATLAB的命令窗口下键入如下命令: INTRO (注意:intro为一个用MATLAB语言编写的幻灯片程序,主要演示常用的MATLAB语句运行的结果。) 然后,根据显示出来的幻灯片右图按钮进行操作,可按START→NEXT→NEXT按钮一步步运行,观察。 3.自编程序并完成上机编辑,调试,运行,存盘: (1)、用MATLAB命令完成矩阵的各种运算。 例如: 求出下列运算结果,并上机验证。 (1)A(:,1) %取矩阵A的第一列元素 ans = 11 21 31 41 (2)A(2,:) %取矩阵A的第二行元素 ans = 21 22 23 24 (3)A(1:2,2:3) %取矩阵A第一二行第二三列的元素 ans = 12 13 22 23 (4)A(2:3,2:3) %取矩阵A第二三行第二三列的元素 ans = 22 23 32 33 (5)A(:,1:2) %取矩阵A第一列与第二列元素 ans = 11 12 21 22 31 32

41 42 (6)A(2:3) %取矩阵A第二行与第三行的首列元素 ans = 21 31 (7)A(:) %将矩阵A的所有元素按一列排列 ans = 11 21 31 41 12 22 32 42 13 23 33 43 14 24 34 44 (8)A(:,:) %显示矩阵A ans = 11 12 13 14 21 22 23 24 31 32 33 34 41 42 43 44 (9)ones(2,2) %建立一个两行两列的全1矩阵 ans = 1 1 1 1 (10)eye(2) %建立一个二维的单位矩阵 ans = 1 0 0 1 (2)、绘制数学函数的图形: 例如:,理解数组运算与矩阵运算的功能。MATLAB程序如下: t=0:0.1:8; %建立向量t y=1-2*exp(-t.*sin(t)); %计算向量t的函数向量y plot(t,y); %利用plot命令绘图

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