曾骥敏 03009427
东南大学能源与环境学院
实 验 报 告
课程名称： 热工过程自动控制原理
实验名称： Matlab/Simulink仿真实验 院 （系）： 能源与环境学院 专 业： 热能与动力工程 姓 名： 曾骥敏 学 号： 03009427 实 验 室： 实验组别： 同组人员： 赵佳骏 实验时间：2011年 11月 25 日 评定成绩： 审阅教师：
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Matlab/Simulink仿真实验报告
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目录
标题 页码 一、 实验目的 3 二、 实验内容 3 三、 实验总结 11
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一、 实验目的
1、学习系统数学模型的多种表达方法，并会用函数相互转换。 2、学习模型串并联及反馈连接后的系统传递函数。
3、掌握系统BODE图，根轨迹图及奈奎斯特曲线的绘制方法。并利用其对系统进行分析。 4、掌握系统时域仿真的方法，并利用其对系统进行分析。
二、 实验内容
1．已知H（s）=
0.05s+1
，求H（s）的零极点表达式和状态空间表达式。
(0.2s+1)(0.1s+1)
由上述程序代码可得，
零点为z=-20，极点p1=-10，p2=-5.
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状态空间表达式前系数的程序代码及求的数值
2．已知H1(s)=
s+51
，H2(s)=。
s(s+1)(s+2)s+1
（1） 求两模型串联后的系统传递函数。
（2） 求两模型并联后的系统传递函数。
（3） 求两模型在负反馈连接下的系统传递函数。
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各传递函数如图中代码所表示
3． 作出上题中（1）的BODE图，并求出幅值裕度与相位裕度。
BODE图（1）
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BODE图（2）
BODE图的程序代码
从代码中可得， 幅值裕度g=18.0016 相角裕度p=67.3499
π的相角频率wg=4.7960 截止频率wp=1.1127
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4． 给定系统开环传递函数为G(s)=K，绘制系统的根轨迹图与奈奎斯2(s+2)(s+2s+5)特曲线，并求出系统稳定时的增益K的范围。
根轨迹曲线（标记处为K的临界值）
从图中得出其坐标为0+3.01i ，此时K的临界值为20.5.
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奈奎斯特曲线
画上述曲线的程序代码
5． 对内容4中的系统，当K=10和40时，分别作出闭环系统的阶跃响应曲线，要求用Simulink
实现。
K=10时，
方框图
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阶跃响应曲线
K=40时，
方框图
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阶跃响应曲线
由图中可以看出
K=10时，曲线收敛，系统趋于稳定； K=40时，曲线发散，系统不稳定。
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三、 实验总结
这次实验，相对于前3次实验而言，并不那么复杂，只需要在电脑上了解MATLAB的代码，而后模拟各项控制仿真就可以了。
相比上3次实验而言，我觉得这次实验我做得比较顺利，因为原先在大一学习《几何与代数》这么课程时，老师有稍微介绍过一些关于MATLAB的知识，而今，在完成这次实验之后，我发现这些MATLAB在学习中是一个非常非常实用的工具！！
通过对MATLAB实验的边做边学，我还对课程中有些不理解的内容进一步加深了印象。我想起我当时学习根轨迹画图时，总是感觉很纠结，感觉画图不准确或者不理解，而这次通过MATLAB简单地敲几个代码进去而画出了根轨迹的图，瞬间就感觉有一些心结突然就解开了。
同时，这次实验也成为我决心好好学MATLAB这个软件的奠基石。以前老师在课上介绍这个软件时，我总是觉得这个软件没有那么“神”。但是，通过了实验，我觉得这个软件将在今后的许多专业课程里都会有大用处！
最后，特别感谢此次实验课老师的悉心辅导和自控原理老师的课堂理论教导！
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