实验二控制系统的时域分析

1、一、实验目的1掌握利用MATLAB语言绘制二阶系统的单位阶跃响应曲线和脉冲响应曲线2、学习simulink并了解工具箱对系统进行仿真分析的方法二、实验仪器计算机MATLAB软件相关编程知识试用MATLAB绘制试用MATLAB绘制三、实验内容1（课本125页）3-18:二阶的典型传递函数为出:1）当固有频率.=6rad/s,阻尼比'分别为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、n1.0时的单位阶跃和单位脉冲响应曲线2）当阻尼比匚=0.7，固有频率n分别为2、4、6、8、10、12rad/s时的单位阶跃和单位脉冲响应曲线。使用MATLAB命令如下：1）单位阶

2、跃曲线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（'单位阶跃响应曲线'）;holdoff单位脉冲响应曲线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（'单位脉冲响应曲线'）;holdoffMATLAB绘制曲线如下Time(sec)44.55单位

3、阶跃响应曲线单位脉冲响应曲线5432-22)单位阶跃响应曲线w=2:2:12;zeta=0.7;figure(1);holdonforwn=wnum=wn.A2;den=1,2*zeta*wn,wn92;step(num,den);endtitle('单位脉冲响应曲线');holdoff单位脉冲响应曲线w=2:2:12;zeta=0.7;figure(1);holdonforwn=wnum=wn.人2;den=1,2*zeta*wn,wn92;impulse(num,den);endtitle('单位脉冲响应曲线');holdoffMATLAB绘制曲线如下11.

4、522.533.54阶跃响应曲线286ooeJFPmA42oo-10单位脉冲响应曲线100.511.522.5Time(sec)33.5465432lmA2、课本121页阶系统其闭环传递函数为Gs二阶系统其闭环传递函数为Gs二22S2_ns式中二阶系统的固有频率.n=10,试求该系统在欠阻尼、临界阻尼、过阻尼、零界阻尼以及负阻尼状态下的单位阶跃响应。解：欠阻尼：当取二阶系统阻尼比分别为'=0.2、0.4、0.6、0.8时，可在SIMULINK仿真平台上作出模型如图2-1所示欠阻尼二阶系统单位响应曲线2-2四、试验分析时域分析是指控制系统在一定的输入下，根据输出量的时域表达式，分析系统的稳定性、瞬态和稳态性能。由于时域分析是直接在时间域中对系统进行分析的方法，所以时域分析具有直观和准确的优点。系统输出量的时域表示可由微分方程得到，也可由传递函数得到。在初值为零时，一般都利用传递函数进行研究，用传递函数间接的评价系统的性能指标。体是根据闭环