计算机控制实验报告
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计算机控制实验报告
实验一：MATLAB控制系统设计工具箱的使用
一、实验目的：
了解和掌握MATLAB的工具箱中用于离散控制系统的各个函数的用法。
二、实验设备及软件
计算机MATLAB软件
三、实验内容
1、当T等于1秒时用matlab验证Gs=的广义Z传递函数（P37例2.14）
2、求下列函数的Z变换（P37第1题）
（1）
（2）k=0
（3）
（4）单位阶跃信号的Z变换
（5）单位速度信号的Z变换
（6）单位加速度信号的Z变换
(7)广义Z变换延迟0.25T的速度信号的Z变换
3、求下列函数的初值和终值（P37第2题）
（1）：
（2）：
4、求下列各函数的Z反变换。（P38第3题）
（1）：
（2）：
5、试求如图所示的采样控制系统在单位阶跃信号作用下的输出响应y（t）。
设G(s)=，采样周期T=0.1s。（P56第1题）
6求如图所示的采样控制系统在单位速度作用下的稳态误差。
设G(s)=，采样周期T=0.1s。（P56第2题）
7、分析系统稳定性（P56第5、6题）
8、设某系统的Z传递函数为，
求状态空间表达式。（P150第2题）
9.求离散化状态空间方程(P151第3题)
10.求传递函数和特征值(P151第4题)
11、.设离散系统的系数矩阵为A=[]，试根据系统稳定的充要条件确定该系统的稳定性。(P151第6题)
12、设离散系统的系数矩阵为
A=[]试用Liapunov法确定该系统的稳定性。(P151第7题)
13.试确定下列离散系统的可控性(P151第7题)
（1）A=，B=
14.试确定下列离散系统状态的可测性。(P151第7题)
（1）A=，C=
15.设被控对象的状态空间方程为（P208第8题）
X(k+1)=[]x(k)+[]u(k)
y(k)=[1]x(k)
试用极点配置法确定状态反馈矩阵K，使状态反馈闭环系统的特征值为0.4和0.7，并画出状态反馈系统方块图
实验结果及分析
1、当T等于1秒时用matlab验证Gs=的广义Z传递函数（P37例2.14）
num=[1];
den=[11];
Gs=tf(num,den,inputdelay,0.75);
Gz=c2d(Gs,1)
Transferfunction:
0.2212z+0.4109
z^2-0.3679z
Samplingtime:1
2、求下列函数的Z变换（P37第1题）
（1）
（2）k=0
（3）
（4）单位阶跃信号的Z变换
（5）单位速度信号的Z变换
（6）单位加速度信号的Z变换
(7)广义Z变换延迟0.25T的速度信号的Z变换
（1）
symsanT;
FZ=(ztrans(1-exp(-a*n*T)))
FZ=
z/(z-1)-z/exp(-a*T)/(z/exp(-a*T)-1)
（2）
symsk;
FZ=ztrans((1/4)^k)
FZ=
4*z/(4*z-1)
FZ=ztrans(sys,z)
FZ=
z/exp(-log(4)*t)/(z/exp(-log(4)*t)-1)
（3）
symss
ft=ilaplace(6/(s*(s+2)))
ft=
6*exp(-t)*sinh(t)
FZ=ztrans(ft)
FZ=
6*(-z+z/exp(-1)*exp(1))/(2*z^2/exp(-1)^2-2*z-2*z/exp(-1)*exp(1)+2*exp(1)*exp(-1))
（4）
symsn
fz=ztrans(n/n)
fz=
z/(z-1)
（5）
symsn
symsT
fz=ztrans(n*T)
fz=
T*z/(z-1)^2
（6）
symsnT
fz=ztrans((1/2)*(n*T)^2)
fz=
1/2*T^2*z*(z+1)/(z-1)^3
（7）
symsnT
fz=ztrans(n*T+0.75*T)
fz=
T*z/(z-1)^2+3/4*T*z/(z-1)
3、求下列函数的初