Основная часть команд вводится в командном окне среды Matlab. Команды, которые надо применять в других окнах, обозначены иконками соответствующих программ.
| Этап выполнения задания
| Команды Matlab
|
| 1. Очистите рабочее пространство Matlab (память).
| clear all
|
| 2. Очистите окно Matlab.
| clc
|
| 3. Посмотрите краткую справку по команде tf.
| help tf
|
| 4. Определите адрес файла, который выполняет эту команду.
| which('tf')
|
5. Введите передаточную функцию[6]  как объект tf.
| n = [n2 n1 n0]
d = [1 d2 d1 d0]
f = tf (n, d)
|
| 6. Проверьте, как извлечь из этого объекта числитель и знаменатель передаточной функции.
| [n1,d1] = tfdata (f, 'v')
|
7. Найдите нули и полюса передаточной функции. 
| z = zero (f)
p = pole (f)
|
| 8. Найдите коэффициент усиления звена в установившемся режиме.
| k = dcgain (f)
|
9. Определите полосу пропускания системы (наименьшую частоту, на которой АЧХ становится меньше, чем  дБ).
| b = bandwidth (f)
|
| 10. Постройте модель системы в пространстве состояния.
| f_ss = ss (f)
|
| 11. Сделайте так, чтобы коэффициент прямой передачи звена был равен 1.
| f_ss.d = 1
|
| 12. Найдите новый коэффициент усиления звена в установившемся режиме.
| k1 = dcgain (f_ss)
|
13. Как связаны коэффициенты  и  ? Почему?
|
|
| 14. Постройте модель исходной системы в форме «нули-полюса».
| f_zp = zpk (f)
|
| 15. Проверьте, какие переменные есть в рабочем пространстве.
| who или whos
(в чем разница?)
|
| 16. Постройте на графике расположение нулей и полюсов системы.
| pzmap (f)
|
| 17. Определите коэффициенты демпфирования и собственные частоты для всех элементарных звеньев (первого и второго порядка).
| [wc,ksi,p] = damp (f)
|
| 18. Запустите модуль LTIViewer.
| ltiview
|
| 19. Загрузите модель f.
|  File – Import
|
| 20. Постройте импульсную характеристику (весовую функцию) этой системы.
|
ПКМ – Plot Types - Impulse
|
| 21. Загрузите модель f_ss.
| File – Import
|
| 22. Проверьте, построена ли импульсная характеристика второй системы?
| ПКМ – Systems
|
| 23. Отключите систему f. Почему одинаковы построенные импульсные характеристики разных систем?
| ПКМ – Systems
|
| 24. Подключите обе системы.
| ПКМ – Systems
|
| 25. Постройте переходные характеристики систем.
|
ПКМ – Plot Types – Step
|
| 26. Сделайте, чтобы на графике для каждой функции были отмечены:
· максимум
· время переходного процесса[7]
· время нарастания (от 10% до 90% установившегося значения)
· установившееся значение
|
ПКМ – Characteristics:
· Peak Response
· Settling Time
· Rise Time
Steady State
|
| 27. Щелкая мышью по меткам-кружкам, выведите на экран рамки с численными значениями этих параметров и расположите их так, чтобы все числа были видны.
|
|
| 28. Экспортируйте построенный график в отдельное окно.
|
File – Print to Figure
|
| 29. Скопируйте график в буфер обмена в формате векторного метафайла.
| print -dmeta
|
| 30. Вставьте график из буфера обмена в отчет (Microsoft Word).
|  ПКМ - Вставить
|
| 31. Закройте окно LTIViewer.
|
|
32. Создайте массив частот для построения частотной характеристики[8] (100 точек в интервале от  до  с равномерным распределением на логарифмической шкале).
| w = logspace(-1, 2, 100);
|
| 33. Рассчитайте частотную характеристику исходной системы [9]…
| r = freqresp (f, w);
r = r(:);
|
| 34. … и постройте ее на осях с логарифмическим масштабом по оси абсцисс.
| semilogx (w, abs(r))
|
| 35. Скопируйте график в буфер обмена в формате векторного метафайла.
| print -dmeta
|
| 36. Вставьте график из буфера обмена в отчет (Microsoft Word). Объясните, где на графике можно найти коэффициент усиления в статическом режиме и как определить полосу пропускания системы.
| ПКМ – Вставить
|
| 37. Закройте все лишние окна, кроме командного окна Matlab.
|
|
| 38. Постройте сигнал, имитирующий прямоугольные импульсы единичной амплитуды с периодом 4 секунды (всего 5 импульсов).
| [u,t] = gensig('square',4);
|
| 39. Выполните моделирование и постройте на графике сигнал выхода системы f при данном входе.
| lsim (f, u, t)
|
| 40. Скопируйте график в буфер обмена в формате векторного метафайла.
| print -dmeta
|
| 41. Вставьте график из буфера обмена в отчет (Microsoft Word).
| ПКМ – Вставить
|
Таблица коэффициентов
| Вариант
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|
| 1.
| 1.0
| 1.10
| 0.100
| 3.0000
| 3.1600
| 1.2000
|
| 2.
| 1.1
| 1.54
| 0.495
| 2.8000
| 2.9200
| 1.2000
|
| 3.
| 1.2
| 1.08
| 0.096
| 2.3727
| 2.2264
| 0.9091
|
| 4.
| 1.3
| 1.04
| 0.091
| 2.1909
| 2.0264
| 0.9091
|
| 5.
| 1.4
| -1.54
| 0.252
| 1.8333
| 1.5278
| 0.6944
|
| 6.
| 1.5
| -0.90
| -0.240
| 1.6667
| 1.3611
| 0.6944
|
| 7.
| 1.6
| 0.80
| -0.224
| 1.3286
| 0.8959
| 0.4592
|
| 8.
| 1.7
| 1.36
| 0.204
| 1.1857
| 0.7673
| 0.4592
|
| 9.
| 1.8
| -1.98
| 0.432
| 1.2000
| 0.7644
| 0.3556
|
| 10.
| 1.9
| -0.76
| -0.399
| 1.3333
| 0.8711
| 0.3556
|
| 11.
| 2.0
| 0.60
| -0.360
| 1.2000
| 0.7406
| 0.2734
|
| 12.
| 2.1
| 1.68
| 0.315
| 1.3250
| 0.8281
| 0.2734
|
| 13.
| 2.2
| -2.42
| 0.616
| 1.3059
| 0.7696
| 0.2076
|
| 14.
| 2.3
| -0.46
| -0.552
| 1.4235
| 0.8401
| 0.2076
|
| 15.
| 2.4
| 0.24
| -0.480
| 1.3889
| 0.7531
| 0.1543
|
| 16.
| 2.5
| 2.25
| 0.500
| 1.5000
| 0.8086
| 0.1543
|
| 17.
| 2.6
| 0.26
| -0.780
| 1.2421
| 0.6139
| 0.1108
|
| 18.
| 2.7
| -0.27
| -0.810
| 1.1368
| 0.5717
| 0.1108
|
| 19.
| 2.8
| 0.28
| -0.840
| 0.8000
| 0.3700
| 0.0500
|
| 20.
| 2.9
| 3.19
| 0.870
| 0.7000
| 0.3500
| 0.0500
|
Контрольные вопросы к защите
1.Что такое
· передаточная функция
· нули и полюса передаточной функции
· импульсная характеристика (весовая функция)
· переходная функция
· частотная характеристика
· модель в пространстве состояний
· модель вида «нули-полюса»
· коэффициент усиления в статическом режиме
· полоса пропускания системы
· время переходного процесса
· частота среза системы
· собственная частота колебательного звена
· коэффициент демпфирования колебательного звена
2.В каких единицах измеряются
· коэффициент усиления в статическом режиме
· полоса пропускания системы
· время переходного процесса
· частота среза системы
· собственная частота колебательного звена
· коэффициент демпфирования колебательного звена
3.Как связана собственная частота с постоянной времени колебательного звена?
4.Может ли четверка матриц
быть моделью системы в пространстве состояний? Почему? Какие соотношения между матрицами должны выполняться в общем случае?
5.Как получить краткую справку по какой-либо команде Matlab?
6. В чем разница между командами Matlab who и whos, clear all и clc
7.Как ввести передаточную функцию 
?
8.Как влияет изменение коэффициента прямой передачи (матрицы 
в модели в пространстве состояний) на статический коэффициент усиления?
9.Какие возможности предоставляет модуль LTIViewer?
10. Что можно сказать об импульсной характеристике системы f_ss? Почему она не была построена верно?
11. Как найти: коэффициент усиления в установившемся режиме по АЧХ; полосу пропускания системы по АЧХ?
12. Как скопировать график из окна Matlab в другую программу?
13. Как построить массив из 200 значений в интервале от 
до 
с равномерным распределением на логарифмической шкале?
14. Какие величины откладываются по осям на графике АЧХ?
