摘要

自動控制原理理論性強，現實模型在實驗室較難建立，因此利用SIMULINK進行仿真實驗，可以加深我們學生對課程的理解，調動我們學習的積極性，同時大大提高了我們深入思考問題的能力和創新能力。本文針對自動控制系統的設計很大程度上還依賴于實際系統的反復實驗、調整的普遍現象，結合具體的設計實例，介紹了利用較先進的MATLAB軟件中的SIMULINK仿真工具來實現對自動控制系統建模、分析與設計、仿真的方法。它能夠直觀、快速地分析系統的動態性能、和穩態性能。并且能夠靈活的改變系統的結構和參數，通過快速、直觀的仿真達到系統的優化設計。

關鍵詞：MATLAB自動控制系統仿真

Abstract

Strong theory of automatic control theory, the reality is more difficult to establish in the laboratory model, thus using the SIMULINK simulation experiment, students can deepen our understanding of the course, to mobilize the enthusiasm of our study, while greatly increasing our ability to think deeply and Innovationcapacity.In this paper, the design of automatic control system is still largely dependent on the actual system of repeated experiments, adjustment of the universal phenomenon, with specific design example, introduced the use of more advanced software in the MATLAB SIMULINK simulation tools to achieve the automatic control systemModeling, Analysis and design, simulation methods.It can intuitively and quickly analyze the dynamic performance, and steady-state performance.

Keywords: MATLAB; Automatic control; System simulation

目錄

1 緒論1

1.1 題目背景、研究意義1

1.2 國內外相關研究情況1

2 自動控制概述3

2.1 自動控制概念3

2.2 自動控制系統的分類4

2.3 對控制系統的性能要求5

2.4 典型環節6

3 MATLAB仿真軟件的應用10

3.1 MATLAB的基本介紹10

3.2 MATLAB的仿真10

3.3 控制系統的動態仿真11

4 自動控制系統仿真14

4.1 直線一級倒立擺系統的建模及仿真14

4.1.1 系統組成14

4.1.2 模型的建立14

4.1.3 PID控制器的設計19

4.1.4 PID控制器MATLAB仿真22

4.2 三容水箱的建模及仿真23

4.2.1 建立三容水箱的數學模型24

4.2.2 系統校正25

總結28

致謝29

參考文獻30

1 緒論

1.1 題目背景、研究意義

MATLAB語言是當今國際控制界最為流行的控制系統計算機輔助設計語言，它的出現為控制系統的計算機輔助分析和設計帶來了全新的手段。其中圖形交互式的模型輸入計算機仿真環境SIMULINK，為MATLAB應用的進一步推廣起到了積極的推動作用。現在，MATLAB語言已經風靡全世界，成為控制系統CAD領域最普及、也是最受歡迎的軟件環境。

隨著計算機技術的發展和應用，自動控制理論和技術在宇航、機器人控制、導彈制導及核動力等高新技術領域中的應用也愈來愈深入廣泛。不僅如此，自動控制技術的應用范圍現在已擴展到生物、醫學、環境、經濟管理和其它許多社會生活領域中，成為現代社會生活中不可缺少的一部分。隨著時代進步和人們生活水平的提高，在人類探知未來，認識和改造自然，建設高度文明和發達社會的活動中，自動控制理論和技術必將進一步發揮更加重要的作用。作為一個工程技術人員，了解和掌握自動控制的有關知識是十分必要的。

自動控制技術的應用不僅使生產過程實現了自動化，極大地提高了勞動生產率，而且減輕了人的勞動強度。自動控制使工作具有高度的準確性，大大地

總結

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