matlab在自动控制方面的应用毕业论文

matlab论文 自动控制原理方面

学 生 毕 业 论 文

（ 2007届）

诚 信 声 明

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我声明，所呈交的毕业论文是本人在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我查证，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，我承诺，论文中的所有内容均真实、可信。

毕业论文作者签名： 签名日期：2010年5月23日

摘要：本文介绍了自动控制中matlab的一般运用，以及在自动控制主要系统中的具体应用。利用matlab强大的数值计算和图形绘制能力，作为程序主要设计方向。运用这种功能设计了“自动控制原

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理理论分析”的计算辅助程序。程序包含了稳定性分析、时域响应分析和根轨迹分析三个主要模块，这些模块改变了传统的工程繁杂运算，充分利用计算机集成软件的表现能力，将抽象问题具体化，而且程序易懂，操作简便，对自动控制理论的应用研究具有一定的实用性

关键词：自动控制原理；Matlab；稳定性分析；时域响应分析；根轨迹分析

Abstract: This article mainly introduces the general applications of Matlab in the main system of automatic control. Besides, with the help of the powerful functions like calculating and charting, the writer design a

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computer aided process called “Theoretical Analysis of Automatic Control”, which has three core modules including stability analysis, time domain analysis and root locus analysis. This process aims to change the traditional engineering complex operations, and to take advantage of Computer Integrated Software to materialize some abstract problems, easing the operation so as to make it much easier for understanding and become more practical for analyzing the theory of automatic control.

Keywords: theory of automatic control; Matlab; stability analysis; time domain analysis; root locus analysis

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目录

1 概论 ............................................................................................................................ 1

1.1 设计目的及意义 .............................................................................................. 1

1.2 设计基本要求 .................................................................................................. 1

1.3 设计的基本框架和功能 .................................................................................. 2

2 Matlab软件的编程研究 ......................................................................................... 3

2.1 Matlab软件的使用 .......................................................................................... 3

2.2 Matlab软件在自动控制原理中的应用 .......................................................... 3

2.3 Matlab在绘图方面的应用 .............................................................................. 4

3 Matlab程序的设计和调试 ........................................................................................ 4

3.1 利用Matlab进行系统稳定性判定的设计 .................................................... 4

3．1．1自动控制原理中稳定性的判断 ....................................................... 4

3．1．2 利用Matlab程序设计进行系统稳定性的判断 ............................ 5

3.2 利用Matlab进行系统时域分析的设计 ........................................................ 6

3．2．1自动控制原理中的时域分析 ........................................................... 7

3．2．2利用matlab进行系统的时域分析 ................................................ 13

3．2．3利用matlab设计绘制时域分析系统响应曲线的程序 ................ 14

3.3 利用Matlab进行根轨迹绘制的设计 .......................................................... 18

3．3．1自动控制原理中的根轨迹分析 ..................................................... 19

3．3．2利用matlab分析系统的根轨迹 .................................................... 20

3．3．3利用matlab设计绘制系统根轨迹图的程序 ................................ 21

结束语.......................................................................................................................... 24

参考文献 ..................................................................................................................... 25

附录.............................................................................................................................. 26

致谢.............................................................................................................................. 31

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1 概论

1.1 设计目的及意义

自动控制原理是自动化学科重要的专业基础，分为经典控制理论和现代控制理论。经典控制理论是以传递函数为基础，利用时域分析法、频率分析法和根轨迹法对线性定常系统进行分析和设计。这是主要研究自动控制系统的一般规律，涉及控制系统的模型建立、系统分析，以及系统设计的基本理论和相关技术。其特点是具有一定的概括性和抽象性，数学知识和运算的应用多，计算复杂。因此，通过计算机的计算表现能力将抽象问题具体化。

随着计算机技术的发展和应用，自动控制理论和技术在宇航、机器人控制等高新技术领域中的应用也愈来愈深入广泛。不仅如此，自动控制技术的应用范围现在已扩展到生物、医学、经济管理和其它许多社会生活领域中，成为现代社会生活中不可缺少的一部分。随着时代进步和人们生活水平的提高，建设高度文明和发达社会的活动中，自动控制理论和技术必将进一步发挥更加重要的作用[1]。

而在自动控制工程实际中，可控制系统的结构往往很复杂，如果不借助专用的系统建模软件，则很难准确地把一个控制系统的复杂模型输入计算机，对其进行进一步的分析与仿真。所以需要一种高级科学分析与计算软件，具有强大的数值计算能力，而且速度快，使用方法简便，matlab是为数不多的完全满足这些要求和条件的软件工具，并且凭借它在科学计算方面的天然优势，建立了从设计构思实现到最终设计要求的可视化桥梁，大大弥补了传统设计与开发工具的不足， 是工程控制设计中不可多得的工具，并且在科研、生产和数学等领域具有广泛的应用前景和推广价值。因此，matlab在自动控制 …… 此处隐藏：10199字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……