线性系统时域响应分析实验报告_机械仪表_工程科技_专业资料

1、武啟工程丈曇实验报告专业电气自动化班号03 组别指导教师姓名同组者实验名称实验日期 2013. 11. 7第 二 次实验一、实验目的1. 熟练掌握step()函数和impulse ()函数的使用方法，研究线性系统在单位阶跃、单 位脉冲及单位斜坡函数作用下的响应。2. 通过响应曲线观测特征参量'和©对二阶系统性能的影响。3. 熟练掌握系统的稳定性的判断方法。二、实验内容1. 观察函数step()和impulse()的调用格式，假设系统的传递函数模型为厂(x & +3s + 7§ 一/+4芒+6$2+4$ + 1口j以用几种方法绘制出系统的阶跃响应曲线？试分别绘

2、制。2. 对典型二阶系统g(s)二 1)分别绘岀5 = 2gd丨s),'分别取0,0.25,0.5,1. 0和2.0时的单位阶跃响应曲线，分 析参数：对系统的影响，并计算'二0.25时的时域性能指标勺'心儿竝。2)绘制出当 二0.25, ©分别取1,2, 4,6吋单位阶跃响应曲线，分析参数©对系统的影响。3 系统的特征方程式为254+53+352+55 + 10 = 0,试用两种判稳方式判别该系统的稳定性。4单位负反馈系统的开环模型为g($) =k($ + 2)($ + 4)(疋+6$ + 25)试用劳斯稳定判据判断系统的稳定性，并求出使得闭环系统稳

3、定的k值范围。三、实验结果及分析1、num二1 3 7;den=l 464 1;step (num, den)gridxlabel (' t/s'), ylabel (' c (t)')titlec unit-step respinse of g(s) = (s 2+3s+7)/(s"4+4s"3+6s"2+4s+l)*) num=1 3 7;» dcn=l 46410;>> impulse(num, den)>> gridtitle ( unitlimpulse response of g(st(

4、s 2+3s+7)、(s 5+4s 4+6s 3+4s 2+s)2,1) numuoo 4henl丄 1 0 4ken2丄 1 1 4一 八 den3 丄一 2 4ken4 丄一 4 4h25 丄一 8 4k00三0;step(num"denl j) grid vv lex( 121 z-zsaar)八 vv hoklcuireru pot held vv siepsumq-enpt) vvoxt(1414o.25) vv sqp(numq-en3o vvc?xt(l5jlo.5 一) vv sc?p(num9den4j) vvoxt(1.7o8v) vv sqp(numq-cn5

5、j) vvoxt(looo62o)» title(,step-response curves for g(s)=4/sa2+4(zeta)s+4匚=0.25时(j =0 44pt =0 .94rt =1 . 6pt = 5 .4se=0ss曲图可知。当a)n=2(rad/s)吋，$分别取0,0.25,0.5,1.0和2.0吋的单位阶跃响应，超调量减小，上升时间变长。2)、numl=0 01;denl=l 0.511;匸 0:0.1:10;step(numl,denl,t); grid;hold ontext(3 .l,1.4；wn=r) num2=004;den2=f 114;ste

6、p(num2,den2,t);hold on text(1.7,1.4；wn=2,) num3=0016;den3=| 1216;step(num3,den3,t);hold on text(0.5,l4,'wn=4) num4=00 36;den4=| 1336j;step(num4,den4,t);hold on text(0.2,1.3,'wn=6)file edit view insert tools desktopwindow help、d已t r 1钦企紳记謠a可 q-9.000010.000006. 11110010.000000info =所判定系统冇2个不稳定

7、根！4、令k二0时pathtool» den二1, 12, 69, 198, 200;r, info=routh(den)r 二1. 000069. 0000200.000012. 000019& 0000052. 5000200.00000152.285700200.000000info =所要判定系统稳定!r =1.000069.0000 200.0+k12. 0000198. 0000052. 5000200. 0+k0152.2857-12k/52. 50200.0+k00要判定系统稳定，则-200<k<666. 25四、实验心得与体会木次实验我们初步熟悉并掌握step()函数和impulse()函数的使用方法，研究线性系统 在单位阶跃、单位脉冲及单位斜坡函数作用卜的响应。函数stcp()和impulse