控制系统的时域分析

1、实验报告实验名称 控制系统的时域分析课程名称 自动控制原理院系部：专业班级:学生姓名：学 号:同组人：实验台号:指导教师：成 绩:实验日期：华北电力大学一、实验目的及要求：掌握如何运用计算机的 matlab软件进行时域分析。二、仪器用具：仪器名称规格/型号数量备注计算机安装有matlab软件三、实验原理一个动态系统的性质常用典型输入下的响应来描述。响应是指零初始条件下某种典型的输入函数作用下对象的响应，在 MATLAB 的控制工具箱中给出的阶跃函数step()的调用格式为： y,x=step(mun,den,t)或y,x=step(A,B,C,D,iu,t)四、实验方法与步骤：1、伺服系统的方

2、框图如图所示，求 d和e的值，是系统的阶跃 响应满足R(s) +C(s)1)超调量不大于30% 2)峰值时间为0.6秒2、求二阶系统H(s)=5(s+1)/(8s+1)(2s+1)在单位阶跃输入时系统时域响应曲线。弁记录响应曲线。编程求出td , tp , % , ts , 弁与理论计算得出的结果比较是否一致。五、实验结果与数据处理：实验一.在matlab中输入：a=log(1/0.3)/sqrt(pi八2+(log(1/0.3)2);b=pi/(0.6*sqrt(1-aA2);d=0.5*bA2e=(2*sqrt(2*d)*a-3)/dnum=bA2;den=1 2*a*b bA2;sys2

3、=0.5*tf(num,den)step(sys2)得：d = 15.7210e = 0.0645sys2 =15.72sA2 + 4.013 s + 31.440i_2n-T-0.10Step ResponseD0.5I1.522 5Time (seconds)实验二k=5/16;z=-1;p=-0.125,-0.5;sys1=zpk(z,p,k);step(sysl)得到响应曲线(后附)求超调量、峰值时间、上升时间、调节时间：function tp,tr,ts,td=perf(key,y,t)mp,tf=max(y);cs=length(t);yss=y(cs);超调量sigmasigma

4、=100*(mp-yss)/yss)%求峰值时间tptp=t(tf)域上升时间tra=1;while y(a)<0.1*yss;a=a+1;endb=1;while y(b)<0.9*yss;b=b+1;endtr=t(b)-t(a)l=length(t);%求调节时间tsif key=1,峭ts设定误差范围为正负5%寸while (y(l)>0.95*yss)&(y(l)<1.05*yss)l=l-1;endelseif key=2,哨ts设定误差范围为正负2%寸while (y(l)>0.98*yss)&(y(l)<1.02*yss)l=

5、l-1;endendts=t(l)%求延迟时间tdd=1;while y(d)<0.5*yss;d=d+1; endtd=t(d)在任务栏输入：y,t=step(sys1);%perf.msigma,tp,tr,ts,td=perf(2,y,t)得到超调量：sigma =0延迟时间：tp =47.8422s上升时间：tr = 18.0458s调节时间：输入 KEY=1即误差范围在正负 5%寸，ts =24.7605s输入KEY=2误差范围在正负 2%寸，ts =31.0555s延迟时间：td =6.7147sStep Response5 4 5 35Z 54.3.2.1Fime (sec

6、onds)4045(实验二响应曲线)50实验一0£0403 2U10Step Response口口石115Time (seconds)d = 15.7210 e = 0.0645 sys2 =15.72sA2 + 4.013 s + 31.44实验二超调量：sigma =0峰值时间：tp =47.8422s上升时间：tr = 18.0458s调节时间：输入 KEY=1即误差范围在正负 5%寸，ts =24.7605s输入KEY=2误差范围在正负 2%寸，ts =31.0555s延迟时间：td =6.7147s六、讨论与结论（对实验现象、实验故障及处理方法、实验中存在的问题等进行分析和讨论，对实验的进一步想法或改进意见。）注意事项：