典型环节的模拟实验报告

1、实验1 典型环节的模拟实验一、实验目的1、熟悉matlab软件，掌握系统的单位脉冲响应和单位阶跃响应曲线的绘 制方法，并求取时间域内的性能指标；2、研究系统参数对系统性能指标的影响。二、实验仪器与设备电脑，matlab 6.5软件实验内容和步骤一)时域响应分析1、系统的开环传递函数为G(s) = =3200，试求其闭环传递s +20s +140s +400s + 384函数，并绘制单位阶跃响应曲线和单位脉冲响应曲线。程序：clc;close all;clear all;num=200;den=1,20,140,400,384;nu mc,de nc=cloop (nu m,de n)t=0:0

2、.01:40;figure(1);step( nu mc,de nc,t)grid;figure(2);impulse (nu mc,de nc,t)grid;运行结果：numc =0 0 0 0 200 dene =120 140 400 5840.350.30.2502 .15010.050510152025Time (sec)35400Time (wee)2、设单位反馈系统的开环传递函数为G(s)二.4s 1，应用matlab绘制系统s(s+0.6)在单位阶跃响应曲线，并求出峰值时间，超调量，调整时间。程序：clc;close all;clear all;num=0.4,1;den=1,

3、0.6,0;nu mc,de nc=cloop (nu m,de n)t=0:0.02:40;figure(1);step( nu mc,de nc,t)grid;figure(2);impulse (nu mc,de nc,t)grid;运行结果:numc =00.40001.0000dene =1.41,2System： sysTime (sec): 3 .19Amplitude： 1.18System: cys Time (sec): 4 .86 Amplrtudfe： 1.05System： sysTime (w 0.24Amplitude: 0.9880.80.60.40.20101

4、52025303540Time (sec)Irripulse Response6 5 4 olaol.mpw_CL$3.1o.10152025303540Time (sec)（二）增益K对系统的影响1、已知单位负反馈系统的开环传递函数为(s)K(0.5s+1)2s(s 1)(0.5s s 1)分别等于0.2、0.7、1.0和1.7，绘制响应的阶跃响应曲线，比较不同的 线的影响。，取KK对曲当K=0.2时；程序：clc;close all;clear all;num=0.1,0.2;den=0.5,1.5,2,1,0;nu mc,de nc=cloop (nu m,de n)t=0:0.02:4

5、0;figure(1);step( nu mc,de nc,t)grid;figure(2);impulse (nu mc,de nc,t) grid;运行结果：numc =0 0.1000 0.20000 0dene =0.50001.50002.00001.1000 0.20000.S0.S0.70.6050302010510152025303540Time (sec)0当K=0.7时；程序：clc;close all;clear all;num=0.35,0.7;den=0.5,1.5,2,1,0;nu mc,de nc=cloop (nu m,de n) t=0:0.02:40;fig

6、ure(1);step( nu mc,de nc,t)grid;figure(2);impulse (nu mc,de nc,t)grid;运行结果:numc =0000.35000.7000dene =0.50001.50002.00001.35000.7000Step ResponseTime (sec)当K=1.0时；程序：clc;close all;clear all;nu m=0.5,1;den=0.5,1.5,2,1,0;nu mc,de nc=cloop (nu m,de n) t=0:0.02:40;figure(1);step( nu mc,de nc,t) grid;fig

7、ure(2);impulse (nu mc,de nc,t) grid;运行结果：numc =1.00001.00000000.5000dene =0.50001.50002.00001.5000当K=1.7时；程序：clc;close all;clear all;num=0.85,1.7;den=0.5,1.5,2,1,0;nu mc,de nc=cloop (nu m,de n) t=0:0.02:40;figure(1);step( nu mc,de nc,t)grid;figure(2);impulse (nu mc,de nc,t)grid;运行结果:numc =0000.85001

8、.7000dene =0.50001.50002.00001.85001.7000Step Response2、思考题上一题中的开环增益K应适当的取大还是取小？为什么?答：由上面一题可知，系统的性能指标随 K值的变化关系是相互矛盾的：（1） 大的K值将使系统上升时间缩短，瞬态响应加快。但系统超调量增加，相角裕量 减小，致使系统瞬态响应严重超调，系统的稳定性变差； 小的K值将使系统上升时间增加，瞬态响应变得缓慢。但超调量减少，相角裕量增加，系统的稳定 性增强。（1） 如要求系统的响应快，而超调量无特殊要求时，K值可选得大些；（2） 如要求无超调量，系统响应无要求时，K值可选得小些；（3）如要求响应快而超调量小时，K值可选得中间值。实验心得体会学习MATLAB或者其他软件，重要的不是掌握软件本身，而是增强自己学习新能力的能力，只有这个得到强化，才能适应。我觉得要想学好MATLAB!不容易的，这是一件需要持之以恒的事，必须要坚持不懈的学习，还需要敢于开口 向别人请教，更需要我们勤于思考，勤于记忆，勤于动手。这次实验课，