實驗二控制系統(tǒng)的時域分析

1、一、實驗?zāi)康?掌握利用MATLAB語言繪制二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線和脈沖響應(yīng)曲線2、學(xué)習(xí)simulink并了解工具箱對系統(tǒng)進行仿真分析的方法二、實驗儀器計算機MATLAB軟件相關(guān)編程知識試用MATLAB繪制試用MATLAB繪制三、實驗內(nèi)容1（課本125頁）3-18:二階的典型傳遞函數(shù)為出:1）當(dāng)固有頻率.=6rad/s,阻尼比'分別為0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、n1.0時的單位階躍和單位脈沖響應(yīng)曲線2）當(dāng)阻尼比匚=0.7，固有頻率n分別為2、4、6、8、10、12rad/s時的單位階躍和單位脈沖響應(yīng)曲線。使用MATLAB命令如下：1）單位階

2、躍曲線wn=6;zeta=0.2:0.2:1.0,2.0;figure（1）;holdonforI=zetanum=wn.A2;den=1,2*l*wn,wn92;step（num,den）;endtitle（'單位階躍響應(yīng)曲線'）;holdoff單位脈沖響應(yīng)曲線wn=6;zeta=0.2:0.2:1.0,2.0;figure（1）;holdonforl=zetanum=wn.人2;den=1,2*l*wn,wn92;impulse(num,den);endtitle（'單位脈沖響應(yīng)曲線'）;holdoffMATLAB繪制曲線如下Time(sec)44.55單位

3、階躍響應(yīng)曲線單位脈沖響應(yīng)曲線5432-22)單位階躍響應(yīng)曲線w=2:2:12;zeta=0.7;figure(1);holdonforwn=wnum=wn.A2;den=1,2*zeta*wn,wn92;step(num,den);endtitle('單位脈沖響應(yīng)曲線');holdoff單位脈沖響應(yīng)曲線w=2:2:12;zeta=0.7;figure(1);holdonforwn=wnum=wn.人2;den=1,2*zeta*wn,wn92;impulse(num,den);endtitle('單位脈沖響應(yīng)曲線');holdoffMATLAB繪制曲線如下11.

4、522.533.54階躍響應(yīng)曲線286ooeJFPmA42oo-10單位脈沖響應(yīng)曲線100.511.522.5Time(sec)33.5465432lmA2、課本121頁階系統(tǒng)其閉環(huán)傳遞函數(shù)為Gs二階系統(tǒng)其閉環(huán)傳遞函數(shù)為Gs二22S2_ns式中二階系統(tǒng)的固有頻率.n=10,試求該系統(tǒng)在欠阻尼、臨界阻尼、過阻尼、零界阻尼以及負(fù)阻尼狀態(tài)下的單位階躍響應(yīng)。解：欠阻尼：當(dāng)取二階系統(tǒng)阻尼比分別為'=0.2、0.4、0.6、0.8時，可在SIMULINK仿真平臺上作出模型如圖2-1所示欠阻尼二階系統(tǒng)單位響應(yīng)曲線2-2四、試驗分析時域分析是指控制系統(tǒng)在一定的輸入下，根據(jù)輸出量的時域表達(dá)式，分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性、瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能。由于時域分析是直接在時間域中對系統(tǒng)進行分析的方法，所以時域分析具有直觀和準(zhǔn)確的優(yōu)點。系統(tǒng)輸出量的時域表示可由微分方程得到，也可由傳遞函數(shù)得到。在初值為零時，一般都利用傳遞函數(shù)進行研究，用傳遞函數(shù)間接的評價系統(tǒng)的性能指標(biāo)。體是根據(jù)閉環(huán)