基于Matlab的计算机控制技术仿真实验PDF教程

在本文档中，首先介绍了使用Matlab进行控制系统仿真实验的基础知识，包括Matlab使用环境的熟悉，Matlab编程方法的掌握，以及Matlab进行数学变换和建立控制系统模型的能力。然后，详细阐述了香农采样定理，并通过Matlab代码演示了如何在不同的采样周期下观察采样信号的变化，以及如何通过改变采样频率来观察频谱混叠现象。 在控制系统仿真实验部分，文档讲解了拉式变换和Z变换的Matlab实现方法。拉式变换是一种积分变换，用于信号和系统的分析，而Z变换则是离散时间信号分析的重要工具。文档通过Matlab的符号计算功能，向读者展示了如何对给定函数进行拉式变换和Z变换，并进行相应的反变换。 文档进一步介绍了如何使用Matlab建立和转换控制系统模型。在控制系统中，传递函数模型和零极点增益模型是常用的数学模型。文档通过具体的数值例子，展示了如何将传递函数模型转化为零极点增益模型，以及如何进行反向转换。其中，传递函数模型用分子和分母的多项式系数表示，而零极点增益模型则直接以系统的零点、极点和增益来描述系统特性。 在传递函数模型部分，文档给出了如何使用Matlab的tf函数建立传递函数模型，以及如何利用zpk函数直接给出系统的零点、极点和增益。零极点增益模型是通过Z变换得到的，其表示了离散时间系统的特性。 文档解释了频域分析在控制系统中的应用，例如在建立控制系统模型后，可以通过Matlab的plot函数来绘制幅频曲线和相频曲线，从而分析系统的频率响应特性。 综合上述内容，本文档是一个详细的Matlab仿真实验教程，用于帮助读者理解计算机控制技术的基本原理和实现方法。通过Matlab的使用，读者不仅可以学习到如何建立控制系统模型，还可以掌握对控制系统进行仿真分析的基本技能。文档内容涵盖了采样定理、数学变换、控制系统模型建立与转化以及频域分析等多个知识点，是一份实用的计算机控制技术教学资料。