基于MATLAB的控制系统时域分析.pdf
.基于基于 MATLAB/SimulinkMATLAB/Simulink 的控制系统时域分的控制系统时域分析析实验报告实验报告学号：学号：031410224031410224：旭东：旭东实验容一：单位负反应系统，其开环传递函数为(s)=（1）保持 T=0.625 不变，要求在同一坐标下绘制开环增益K 分别为 2、5、10 时系统的单位阶跃响应曲线，并分析开环增益K 变化对系统稳定性的影响。MATLABMATLAB 程序：程序：clc;clear;k=2,5,10;t=0.625;gg=;wwn=;zz=;fori=1:length(k)num=k(i);den=conv(t 1,1 0);g0=tf(num,den);g=feedback(g0,1);wn,z,p=damp(g)gg=gg,gwwn=wwn,wnzz=zz,zendstep(gg(1),-,gg(2),-,gg(3),-.)阶跃响应曲线：阶跃响应曲线：分析：分析：增益变化对系统性能的影响：增益变化对系统性能的影响：T=0.625 ST=0.625 SK=2K=2K=5K=5K=10K=10.v.闭环传递函数闭环传递函数自然频率自然频率rad/srad/s阻尼比阻尼比超调量超调量%峰值时间峰值时间s s调节时间调节时间s s（2）保持 K=10 不变， 画出当时间常数 T 分别为 0.2、 0.5、 1s 时系统的单位阶跃响应曲线，要求绘制在同一坐标系下，分析时间常数T 的变化对系统稳定性的影响。MATLABMATLAB 程序：程序：clc;clear;k=10;t=0.2,0.5,1;gg=;wwn=;zz=;fori=1:length(t)num=k;den=conv(t(i) 1,1 0);g0=tf(num,den);g=feedback(g0,1);wn,z,p=damp(g)gg=gg,gwwn=wwn,wnzz=zz,zendstep(gg(1),-,gg(2),-,gg(3),-.)阶跃响应曲线：阶跃响应曲线：分析：分析：时间常数变化对系统性能的影响：时间常数变化对系统性能的影响：K=10K=10闭环传递函数闭环传递函数T=0.2 sT=0.2 sT=0.5 sT=0.5 sT=1 sT=1 s自然频率自然频率rad/srad/s阻尼比阻尼比超调量超调量%峰值时间峰值时间s s调节时间调节时间s s结论：结论：.v.实验容二：具有可变构造参数的二阶系统的动态特性研究二阶系统如下图， 为控制装置参数。 通过对以上两个参数的设置可以实现四种不同的控制方式：（1）当（2）当=0 时，为比例控制；=0 时，为比例微分控制；（3）当 0 时，为测速反应控制；（4）0 时，为比例微分控制+测速反应控制在同一坐标系下， 记录二阶系统在四种不同控制下的单位阶跃响应曲线， 分析并比拟二阶系统的动态特性变化。MATLABMATLAB 程序：程序：clc;clear;k=0,0.2;t=0,0.2;gg=;wwn=;zz=;for i=1:length(k)for j=1:length(t)num=10;den=conv(0.625 1,1 0);g0=tf(num,den);num=k(i),0;den=1;g1=tf(num,den);g2=feedback(g0,g1);num=t(j),1;den=1;g3=tf(num,den);g4=series(g2,g3);g5=feedback(g4,1);wn,z,p=damp(g5)gg=gg,g5wwn=wwn,wnzz=zz,zendendstep(gg(1),-,gg(2),-,gg(3),-.,gg(4),:).v.阶跃响应曲线：阶跃响应曲线：分析：分析：增益变化对系统性能的影响：增益变化对系统性能的影响：参数参数闭环传递函数闭环传递函数=0=0=0.2=0.2自然频率自然频率rad/srad/s阻尼比阻尼比超调量超调量%峰值时间峰值时间s s调节时间调节时间s s实验结论：实验结论：.v.
