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系统建模与仿真实验.docx

1、系统建模与仿真报告院系,信息与电气工程专业,电气工程学号,14S130031姓名,鲁晓彤指导教师,任倩2015年01月05日F.1.1实验目的通过实险,了解采用面向方程的数值积分方法仿其的方法,掌握四阶龙格库塔法具体编程应用,加深理解四阶龙格库塔法的原理及稳定域。F.1.2实验内容对如下系统进行仿其1 .线性定常系统y-2(X)O2 .非线性系统-W)at=/)-/,AV)NDa1.其中,r=O.1.,=21.”,X(O)=12000,S=0,01,A=Ix1.O*,y(0)=600oF.1.3预习要求(1)根据实验内容,写出程序流程图,编写有关仿真程序。(2)为保证仿真的稳定性,分析线性定常

2、系统,其最大仿真步长是多少?(3)写出实哙步骤F.1.4实验要求改变仿真步长,观察上述两个系统步长为多大时仿真变得不稳定?仿真步长多大为宜(即进一步减小步长,精度没有显著提高)?F.1.5实验报告1.线性定常系统(1)预习报告。首先对状态方程求拉氏变换,那么:SX(三)=AX(三)+BU(三):Y(三)=CX(三)+DU(三):传递函数为:G(三)=C(sI-A)(-I)B+D4阶龙格-库塔法选择步长,h(-2.78.0),2.78I1.1.=0.01389883.(2)实验步骤及说明。S1.eP1.求传递函数SICP2.计算步长Step3.编程仿真S1.eP4.仿真结果分析(3)实验所用的仿

3、真程序清单.num-00);den-12204000600;a,b,c,d)-tf2ss(m/den);a-2010;0-2001;-60000);b=0;0;600;c-1.00;X1-(0;0;0);t-O;Y1.-O;X=0;u=1.;Y2-0;Y3-0;X2-(0;0;0);三0;h=0.0139;tO-O;tf-100;t1.-0;t2-0;t3-0;N=b;k2三ba*h*k1.2+X1.);k3=ba*rrq-)1.egendx1.,x2,);functiondot-fun1._2(tz)dt1.(1)=0.001*(1)-2*10a(-6)*(1*(2);xdot1.(2)=(

4、0.01)*x2)-1*10a(-6)*x(1)*x(2);xdotxdot1.,;end(2)实险结果及分析.E2面向结构图的离散相似法仿真F.2.1实验目的掌握时域离散相似法的仿真模型实现,学习含有非线性环节.的仿真方法,加深理解离敢相似法的原理及特点.F.2.2实验内容对如下小功率陨动系统进行仿真研究。(I)线性系统(如附图1所示)。仿真4=10(,)作用下,步长为0025s时,输出4的跟踪过程。附图1小功率随动系统(2)非线性系统号虑如上线性系统中,第四个环节后仃个回环(间隙)非线性环节,仿真g=o作用下4的跟踪过程。非线性环节的参数如附图2所示。F.2.3预习要求(1)根据实验内容,写出程序流程图.(2)编写仿页程序。写出实验步骤。F.2.4实验报告仿真模型和结果如下:线性系统在参加非线性环节变为非线性系统后,在相同的仿真参数卜.,系统产生.自激振荡,振荡频率约为0.09Hz,振荡幅值约为0.3“

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