控制系统仿真技术（三）-采样系统的数字仿真

太原理工大学控制系统仿真技术实验报告
已知采样系统结构如下图所示。

试利用采样控制系统的数字仿真方法，当采样周期T=0.1s，且初始状态为零时，选取不同的计算步长求离散系统的单位阶跃响应。

%ex3_1.m
%采样系统的数字仿真
%其中Gr=[2.72 -1],Fr=[0.717]如果有离散过程2.72-z（-1）/1+0.717z(-1)
clear;
R=1;
Gr=[1];Fr=[0];
P=[1 1 1 0 0 0;2 1 1 0 0 0];
W=[0 0;1 0];
W0=[1;0];Wc=[0 1];
Tf=input('仿真时间Tf=');Tm=input('采样周期Tm=');T=input('计算步长h=');
A=P(:,1);B=P(:,2);C=P(:,3);D=P(:,4);FZ=P(:,5);S=P(:,6);
n=length(A);n1=length(Fr);m1=length(Gr);
for i=1:nif(A(i)~=0)if(B(i)==0)E(i)=0;F(i)=0;G(i)=0;H(i)=0;L(i)=(C(i)+D(i)/T)/A(i);Q(i)=-D(i)/(A(i)*T);elseE(i)=exp(-A(i)*T/B(i));F(i)=(D(i)/B(i)-C(i)/A(i))*((1-E(i))*B(i)/(A(i)*T)-1);G(i)=(D(i)/B(i)-C(i)/A(i))*(1+(E(i)-1)*(1+B(i)/(A(i)*T)));H(i)=1;L(i)=D(i)/B(i);Q(i)=0;endelseif(B(i)~=0)E(i)=1;F(i)=0.5*C(i)*T/B(i);G(i)=F(i);H(i)=1;L(i)=D(i)/B(i);Q(i)=0;elsedisp('A(i)=B(i)=0');endend
end
x=[zeros(length(A),1)];x0=x;z=x;
u=[zeros(length(A),1)];u0=u;
y=[zeros(length(Wc(:,1)),1)];t=0;
Ur=[zeros(n1,1)];Er=[zeros(m1,1)];
for ij=0:Tf/Tme=R-x(n);Er=[e;Er(1:m1-1)];ur=-Fr*Ur+Gr*Er;Ur=[ur;Ur(1:n1-1)];for j=1:Tm/Tu1=u;u=W*x+W0*ur;for i=1:nif(FZ(i)~=0)if(FZ(i)==1) u(i)=saturation1(u(i),S(i));endif(FZ(i)==2) u(i)=deadzone1(u(i),S(i));endif(FZ(i)==3)[u(i),u0(i)]=backlash1(u0(i),u(i),u1(i),S(i));endif(FZ(i)==4)u(i)=sign1(u(i),S(i));endendendx1=x;for i=1:nz(i)=E(i)*z(i)+F(i)*u(i)+G(i)*u1(i);x(i)=H(i)*z(i)+L(i)*u(i)+Q(i)*u1(i);endfor i=1:nif(FZ(i)~=0)if(FZ(i)==5)x(i)=saturation1(x(i),S(i));endif(FZ(i)==6)x(i)=deadzone1(x(i),S(i));endif(FZ(i)==7)[x(i),x0(i)]=backlash1(x0(i),x(i),x1(i),S(i));endif(FZ(i)==8)x(i)=sign1(x(i),S(i));endendendy=[y;Wc*x];t=[t;t(length(t))+T];end
end
plot(t,y)

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