自控实验指导书

1、实验一 典型环节的时域响应一、实验目的1、掌握典型环节模拟电路的构成方法、传函及输出时域函数的表达式。2、掌握各典型环节的特征参数的测量方法。3、熟悉各种典型环节的阶跃响应曲线。二、实验设备 Pc机一台，TD-ACC+教学实验系统一套三、实验原理及内容 1、比例环节1）结构框图图1-1 比例环节的结构框图 2）传递函数 3）阶跃响应 其中 4）模拟电路 图1-2 比例环节的模拟电路图注：图中运算放大器的正相输入端已经对地接了100k电阻。不需再接。2、积分环节1）结构框图图1-3 积分环节的结构框图 2）传递函数3）阶跃响应 其中 4）模拟电路 图1-4 积分的模拟电路图3、比例积分环节1）结

2、构框图图1-5 比例积分环节的结构框图 2）传递函数 3）阶跃响应 其中 ；4）模拟电路 图1-6 比例积分环节的模拟电路图4、惯性环节1）结构框图图1-7 惯性环节的结构框图2）传递函数C(S)R(S)=1TS+13）阶跃响应 其中 ；4）模拟电路图1-8 惯性环节的模拟电路图四、实验步骤1、按图1-2比例环节的模拟电路图将线接好。检查无误后开启设备电源。2、将信号源单元的“ST”端插针与“S”端插针用“短路块”。将信号形式开关设在“方波”档，分别调节调幅和调频电位器，使得“OUT”端输出的方波幅值小于5V，周期为10s左右。3、将方波信号加至比例环节的输入端R（t），用示波器的“CH1”和

3、“CH2”表笔分别监测模拟电路的输入R（t）端和输出C(t)端。记录实验波形及结果。4、用同样的方法分别得出积分环节、比例积分环节、惯性环节对阶跃信号的实际响应曲线。5、再将各环节实验参数改为如下： 比例环节： ，。积分环节： ， ；比例积分： ， ； 惯性环节： ； 。6、 重复步骤3。五、实验报告要求1、将各环节的阶跃响应曲线画在实验报告上，标明输入信号的幅值、输出响应曲线的时间和幅值。分析参数变化对响应曲线的影响。2、理论计算比例放大倍数K、积分时间常数T、惯性时间常数T的值与实际测量值进行验证。六、思考题1、由运算放大器组成的各种环节的传递函数是在什么条件下推导出的？2、实验电路中串联

4、的后一个运放的作用？若没有则其传递函数有什么差别？3、惯性环节在什么条件下可以近似为比例环节？而在什么条件下可以近似为积分环节？实验二 典型系统的时域响应和稳定性分析一、 实验目的1、 研究二阶系统的特征参量（ 、）对过渡过程的影响；2、 研究二阶对象的三种阻尼比下的响应曲线及系统的稳定性；3、 熟悉Routh判据，用Routh判据对三阶系统进行稳定性分析。二、 实验设备 Pc机一台，TD-ACC+教学实验系统一套三、 实验原理及内容1、 典型二阶系统1） 结构框图 图2-1典型的二阶系统的结构框图 2）模拟电路图 图2-2 典型二阶系统的模拟电路图 3）理论分析系统的开环传递函数为：系统的开

5、环增益： 4）实验内容先算出临界阻尼、欠阻尼、过阻尼时电阻R的理论值，再将理论值应用于模拟电路中，观察二阶系统的动态性能及稳定性，与理论分析值比较。在此实验中（图2-2）： ， ， ， 系统闭环传递函数为：其中自然振荡角频率：其中阻尼比： 2、典型的三阶系统稳定性分析1）结构框图图2-3 典型的三阶系统的结构框图 2）模拟电路图图2-4 典型三阶系统的模拟电路图 3）理论分析系统的开环传递函数为： （其中）系统的特征方程为： 4）实验内容实验前由Routh判据得Routh行列式为： 1 20 12 20K （20-5K/3） 0 20 K 0为了保证系统稳定，第一列各值应为正数，所以有： 0

6、0得： 0 12 R 41.7 系统稳定 = 12 R = 41.7K 系统临界稳定 12 R 41.7k 系统不稳定系统稳定 系统临界稳定 系统不稳定(衰减震荡) (等幅振荡) (发散振荡)四、 实验步骤1、按图2-2典型二阶系统的模拟电路图将线接好。检查后开启设备电源。2、将信号源单元的“ST”端插针与“S”端插针用“短路块”。将信号形式开关设在“方波”档，分别调节调幅和调频电位器，使得“OUT”端输出的方波幅值为1V，周期为10s左右。3、典型二阶系统瞬态响应1）按模拟电路图2-2接线，将步骤1中的方波信号接至输入端。2）取，用示波器观察二阶系统响应曲线C（t），测量并记录性能指标、。3

7、）分别按、；改变系统开环增益，观察二阶系统响应曲线C（t），测量并记录性能指标、及系统的稳定性。并将测量值和理论计算值进行比较。4、典型三阶系统的稳定性1）按图2-4接好线，将步骤1中的方波信号接至输入端，2）改变R值，观察系统响应曲线，使之系统稳定(衰减震荡)、系统临界稳定(等幅振荡)、系统不稳定(发散振荡)。分别记录与之对应的电阻R值。并将测量值和理论计算值进行比较。五、实验报告要求1、对于二阶振荡系统，从阶跃响应曲线上分别求出不同阻尼比时的动态性能指标、及等，与相对应阻尼比的动态性能指标、及等理论计算值进行比较。 2、分析系统稳定条件，确定系统临界稳定时的电阻的值，与实验数据进行比较；记

8、录系统稳定、临界稳定、不稳定时的输出曲线。 六、思考题1、在图22、图24电路中再串联1:1的反向器，系统是否会稳定？ 2、在图24电路中，改变增益是否会出现不稳定现象？实验三 采用PI的串联校正一、实验目的：1、了解和观测校正装置对系统稳定性及瞬态特性的影响。2、验证频率法校正是否满足性能要求。二、实验要求： 1、观测未校正系统的稳定性及瞬态响应。 2、观测校正后系统的稳定性极瞬态响应。三、实验仪器设备1、TDN-AC/ACS 教学实验系统 一套2、万用表 一块四、实验原理、内容及步骤 1、原系统的原理方块图 未校正系统的方框图如图31所示图31未校正系统的方框图要求设计PI串联校正装置，校

9、正时使期望特性开环传递函数为典型II型并使系统满足下列指标： ， 校正网络的传递函数为：校正后的方块图如图32所示图32 校正后的方块图2、系统校正前后的模拟电路图图33系统校正前的模拟电路图图34系统校正后的模拟电路图 3、实验内容及步骤1） 测量未校正系统的性能指标。 准备：将模拟电路输入端R(t)与信号源单元（U1 SG）的输出端OUT端相连接；模拟电路的输出端C(t)接至示波器。 步骤：按图33接线；加入阶跃电压，观察阶跃响应曲线，并测出超调量Mp和调节时间Ts，记录曲线及参数。2) 测量校正系统的性能指标 准备：设计校正装置参数 R1= C = R2 = R3=步骤：按图34接线，加

10、入阶跃电压，观察阶跃响应曲线，并测出超调量Mp和调节时间Ts，看是否达到期望值，若未达到，请仔细检查接线、参数值并适当调节参数值。记录达标的校正装置的实测曲线及参数。五、实验报告要求 1、未校正系统性能分析； 2、校正后系统分析； 3、实验观测记录； 4、实验结果分析。六、思考题 1、是推导典型II型开环放大倍数Ka与中频宽1、2的关系。 2、在本实验的典型II型系统校正外，还有没有其它校正方式？实验四 具有微分负反馈的校正一、 实验目的：1、按给定性能指标，对固有模拟对象运用并联校正对数频率特性的近似作图法，进行反馈校正。2、用实验验证理论计算结果 。 3、 熟悉期望开环传递函数为典型型的参

11、数计算及微分反馈校正调节器的实现.。二、实验要求： 1、观测未校正系统的稳定性及瞬态响应。 2、观测校正后系统的稳定性极瞬态响应。三、实验仪器设备1、TDN-AC/ACS 教学实验系统 一套2、万用表 一块四、实验内容、步骤及原理 1、原系统的原理方块图已知未校正系统的方框图如图41所示图41未校正系统的方框图要求设计具有微分校正装置，校正时使期望特性开环传递函数为典型I型，并使系统满足下列指标： 放大倍数： 闭环后阻尼系数： 超调量： 调节时间： 校正网络的传递函数为： 校正后的方块图如图42所示图42校正后的方块图2、系统校正前后的模拟电路图图43系统校正前的模拟电路图图44系统校正后的模

12、拟电路图3、实验内容及步骤1）、测量未校正系统的性能指标。 准备：将模拟电路输入端R(t)与信号源单元（U1 SG）的输出端OUT端相连接；模拟电路的输出端C(t)接至示波器。 步骤：按图43接线；加入阶跃电压，观察阶跃响应曲线，并测出超调量Mp和调节时间Ts，记录曲线及参数。2）测量校正系统的性能指标准备：设计校正装置参数 根据给定性能指标，设期望开环传递函数为 因为：闭环特征方程为： 或 故 由于微分反馈通道的Bode图是期望特性Bode图的倒数，所以微分反馈通道的放大倍数为期望特性的放大倍数的倒数，即1/19。而微分反馈通道传递函数的时间常数取期望特性时间常数T的二倍，为80。因此，反馈

13、通道的传递函数为： 根据上式中各时间常数值，图44中按以下参数设定，微分反馈对系统的性能有很大的改善。取 R0 = 100k ， R1= 100k 则 R2= C=步骤：按图44接线，加入阶跃电压，观察阶跃响应曲线，并测出超调量Mp和调节时间Ts，看是否达到期望值，若未达到，请仔细检查接线、参数值并适当调节参数及W1值。记录达标的校正装置的实测曲线及参数。五、实验报告要求 1、未校正系统性能分析； 2、设计校正装置参数、正后系统分析； 3、实验观测记录； 4、实验结果分析。六、思考题 1、当电位器W1中间点移动到反馈信号最大端，系统的输出波形C（t）、Mp 增加了不是减少了？为什么？2、是否能

14、用4个运算放大器环节组成与图44功能相同的模拟电路 ? 实验五 线性系统的时域分析一、实验目的1、学会使用MATLAB绘制控制系统的单位阶跃响应曲线；2、研究二阶控制系统中 、n 对系统阶跃响应的影响3、掌握系统动态性能指标的获得方法及参数对系统动态性能的影响。二、 实验设备 Pc机一台，MATLAB软件。三、实验举例已知二阶控制系统：C(s)R(s)=10s2+2s+10 求：系统的特征根、 、 n及系统的单位阶跃响应曲线解：1、求该系统的特征根 若已知系统的特征多项式D()，利用roots()函数可以求其特征根。若已知系统的传递函数，可以利用eig()函数直接求出系统的特征根。在MATLA

15、B命令窗口提示符下键入： （符号 表示回车）num=10 分子多项式系数den=1 2 10 分母多项式系数sys=tf（num，den）； 建立控制系统的传递函数模型eig（sys） 求出系统的特征根屏幕显示得到系统的特征根为：ans = -1.0000 + 3.0000i ； -1.0000 - 3.0000i2、求系统的闭环根、 和 n 函数damp()可以直接计算出闭环根、 和 nden=1 2 10 damp(den) 计算出闭环根屏幕显示得到系统的闭环根、 和 nEigenvalue Damping Freq. (rad/s) -1.00e+000 + 3.00e+000i 3.1

16、6e-001 3.16e+000 -1.00e+000 - 3.00e+000i 3.16e-001 3.16e+000 既系统闭环跟为一对共轭复根 -1+j3与-1-j3，阻尼比=0.316，无阻尼振荡频率n=3.16 rad/s.3、求系统的单位阶跃响应曲线 函数step()可以直接计算连续系统单位阶跃响应，其调用格式为：step(sys)：对象sys可以是tf（），zpk（）函数中任何一个建立的系统模型。step(sys，t)：t可以指定一个仿真终止时间。在MATLAB命令窗口提示符下键入： （符号表示回车） num=10 den=1 2 10 step ( num , den ) 计算

17、连续系统单位阶跃响应 grid 绘制坐标的网络屏幕显示系统的单位阶跃响应曲线：从图中获得动态性能指标的值为：上升时间: tr=0.42 （s） 峰值时间: tp=1.05 （s）超调量: p=35% 调整时间: ts=3.54 （s）动态性能指标的获取方法：方法一：用鼠标点击响应曲线上相应的点，读出该点的坐标值，然后根据二阶系统动态性能指标的含义计算出动态性能指标的值。方法二：在曲线空白区域，单击鼠标右键，在快捷菜单中选择“Character”栏后显示动态性能指标：“Peak Response”（峰值 Cp ）、 “Sretting Time” （调节时间 ts ）“Rise Time” （上

18、升时间 tr ）、“Steady State”（稳态值），将它们全部选中后，曲线图上出现相应的点，用鼠标单击该点后，就显示出该点的相应性能值。注：1、多项式形式的传递函数模型Gs=b0sm+b1sm-1+bma0sn+a1sn-1+an=num(s）den(s) Num=b0 , b1 ,.bm 分子多项式系数按s的降幂排列；Den=a0 , a1 ,.am 分母多项式系数按s的降幂排列。用函数tf（）来建立控制系统的传递函数模型。其命令格式为： sys=tf（num，den）。 2、零极点增益形式的传递函数模型Gs=Ks-z1s-z2s-zms-p1s-p2s-pmK为系统增益； z1 ,z

19、2 ,.zm为系统零点； p1 , p2 .pm为系统极点。用函数zpk（）来建立系统的零极点增益模型。其命令格式为： sys=zpk（z,p,k）。3、控制系统模型间相互转换零极点模型转化为多项式模型： num,den=zp2tf(z,p,k)多项式模型转化为零极点模型： z,p,k=tf2zp(num,den)四、实验内容1、已知二阶单位反馈闭环传递函数系统：C(s)R(s)=n2s2+2ns+n2求：（1）当 n=0.4，=0.35、0.5 及 =0.35，n=0.2、0.6 时系统单位阶跃响应的曲线。（2）从图中求出系统的动态指标: 超调量Mp、上升时间tp及过渡过程调节时间ts。（3

20、）分析二阶系统中 、n 的值变化对系统阶跃响应曲线的影响。 2、已知三阶系统单位反馈闭环传递函数为C(s)R(s)=5s+2（s+3）（s+4）（s2+2s+2）求： （1） 求取系统闭环极点及其单位阶跃响应，读取动态性能指标。改变系统闭环极点的位置（1） 将原极点 S=-4 改成 S=-0.5, C(s)R(s)=0.625s+2（s+3）（s+0.5）（s2+2s+2）使闭环极点靠近虚轴，观察单位阶跃响应和动态性能指标的变化。 （2） 改变系统闭环零点的位置将原零点 S=-2 改成 S=-1,C(s)R(s)=10s+1（s+3）（s+4）（s2+2s+2）观察单位阶跃响应和动态性能指标的

21、变化。（4）分析零、极点的变化对系统动态性能的影响。五、实验步骤 1）、运行MATLAB,(双击桌面图标)2）、在MATLAB命令窗口提示符下键入： （符号表示回车） num= （传递函数分子系数） den= （传递函数分母系数） step ( num , den ) （求连续系统的单位阶跃响应） grid （绘制坐标的网络）3）、如若在同一Figure图形窗口中画两条以上曲线，键入命令： hold on 4）在Figure图形窗口下，从曲线图中获取系统动态指标（超调量Mp、上升时间tp及过渡过程调节时间ts）。六、实验报告要求1、绘制二阶振荡环节系统的单位阶跃响应曲线。2、求出系统的动态指标

22、（超调量Mp、上升时间tp及过渡过程调节时间ts）。3、分析二阶控制系统中 、n 的值变化对系统阶跃响应曲线的影响。4、分析三阶控制系统中零、极点位置变化对系统阶跃响应曲线的影响。实验六 线性系统的根轨迹分析一、实验目的1、掌握使用MATLAB绘制控制系统根轨迹图的方法；2、掌握根据根轨迹法对控制系统进行性能分析方法。二、 实验设备 Pc机一台，MATLAB软件。三、实验举例 已知系统开环传递函数为GsHs=Ks（s+1）（s+2） 求：绘制控制系统的根轨迹图，并分析根轨迹的一般规律。解：1、绘制控制系统的根轨迹图 MATLAB提供rlocus（）函数来绘制系统的根轨迹图，其调用格式为rloc

23、us（num，den） 或 k,p= rlocusfind（num，den）在MATLAB命令窗口提示符下键入： （符号 表示回车）k=1 z= p=0 -1 -2 num,den=zp2tf（z,p,k） 零极点模型转换为多项式模型rlocus(num,den) 绘制控制系统的根轨迹图 grid 绘制坐标 屏幕显示系统的根轨迹图形。2、分析根轨迹的一般规律1）根轨迹3条，分别从起点（0,0）、（-1,0）和（-2,0）出发，随着k值从0 变化，趋向无穷远处。2）位于负实轴上的根轨迹（-，-2）和（-1, 0）区段，其对应的阻尼1，超调量为0，系统处于过阻尼状态而且在远离虚轴的方向，增益k增大

24、，振荡频率n随之提高，系统动态衰减速率相应加大。3）在根轨迹分离点（-0.432， 0）处，对应于阻尼=1，超调量为0，开环增益K=0.385，系统处于临界阻尼状态。4）根轨迹经过分离点后离开实轴，朝s右半平面运动。当根轨迹在分离点与虚轴这个区间时，闭环极点由实数点变为共轭复数极点，对应阻尼01，超调量越靠近虚轴越大，系统处于欠阻尼状态，其动态响应将出现衰减振荡，而且越靠近虚轴，增益K越大，阻尼越小，振荡频率n越高，振幅衰减越大。5）当根轨迹与虚轴相交时，闭环根位于虚轴上，闭环极点是一对纯虚根（j1.41），阻尼=0，超调量最大，系统处于无阻尼状态，其动态响应将出现等幅振荡。此时对应的增益K=

25、5.92，称为临界稳定增益。四、实验内容1、已知一负反馈系统的开环传递函数为 GsHs=Ks（0.1s+1）（0.5s+1）求：1）绘制根轨迹。2） 选取根轨迹与虚轴的交点，并确定系统稳定的根轨迹增益K的范围 。3） 确定分离点的超调量Mp及开环增益K。4） 用时域相应曲线验证系统稳定的根轨迹增益K的范围5) 分析根轨迹的一般规律。2、. 已知系统的开环传递函数为：Gs=K（4s2+3s+1）s（3s2+5s+1）求：1）绘制系统的根轨迹，2）选择系统当阻尼比 =0.7时系统闭环极点的坐标值及增益K值。3）分析系统性能。3、已知开环系统传递函数Gs=kss+1(s+2） 求：1、根轨迹及其闭环

26、单位阶跃响应曲线；2、比较增加一个开环极点s=-3 后，观察根轨迹及其闭环单位阶跃响应的变化。4、已知开环系统传递函数Gs=kss+1 求：1、根轨迹及其闭环单位阶跃响应曲线；2、比较增加一个开环零点s=-2 后，观察根轨迹及其闭环单位阶跃响应的变化。五、实验步骤1、运行MATLAB,(双击桌面图标)2、在MATLAB命令窗口提示符下键入： num= （传递函数分子系数） den= （传递函数分母系数） rlocus （绘制根轨迹） sgrid （绘制阻尼比和自然角频率的栅格线） k，p = rlocfind(num，den) 执行最后一行命令后，根轨迹图上出现一个十字可移动光标，将光的交点对

27、准根轨迹与等阻比线相交处，即可求出该点的坐标值p和对应的系统增益K。3、在Figure图形窗口下，点击edit，选择 copy Figure（拷贝图形）存档或直接粘贴在word文档上，以备写实验报告用。六、实验报告要求1、绘制系统的根轨迹；2、确定在系统根轨迹上选点的系统闭环极点的位置值及增益值；3、分析系统性能及稳定性。4、用时域相应曲线验证系统稳定的根轨迹增益K的范围实验七 线性系统的频域分析一、实验目的1、掌握绘制控制系统Bode图及使用对数稳定性判据的方法；2、掌握绘制控制系统Nyquist图及使用Nyquist稳定性判据的方法。二、 实验设备 Pc机一台，MATLAB软件。三、实验举

28、例 1、设有单位负反馈系统的传递函数为： GsHs=5s（s+1）（s+4）=5s3+5s2+4s 求：1）系统的频率特性； 2）稳定裕度（相角裕度、增益裕度）。解：1) 系统的bode图MATLAB提供bode（）函数来绘制系统的博德图，其调用格式为bode（num，den）在MATLAB命令窗口提示符下键入： （符号 表示回车） num=5 （传递函数分子系数） den=1 5 4 0 （传递函数分母系数） bode（num，den） （绘制bode图） sgrid （绘制对数坐标）屏幕显示系统的bode图 2）系统的相角裕度、增益裕度 MATLAB提供bode（）函数来绘制系统的博德图，

29、并在图上标注增益裕度Gm和对应频率g，相角裕度Pm和对应频率c 。其调用格式为 margin（num，den）在MATLAB命令窗口提示符下键入： （符号 表示回车） k=5 增益 z= 零点 p=0 -1 -4 极点 num，den=zp2tf(z,p,k) 零极点模型转换成多项式模型 margin（num，den） （绘制带有裕度标记的bode图） grid （绘制阻尼比和自然角频率的栅格线）屏幕显示系统的bode图 用鼠标点击选择点则显示：增益裕度Gm=12.2 相角裕度Pm=34 2、已知系统传递函数为：GsHs=0.5s3+2s2+s+0.5 求：1）绘制Nyquist图。 2）判断

30、系统的稳定性解：1）绘制Nyquist图MATLAB提供nyquist（）函数来绘制系统的博德图，其调用格式为nyquist（num，den）在MATLAB命令窗口提示符下键入： （符号 表示回车） num=0.5 （传递函数分子系数） den=1 2 1 0.5 （传递函数分母系数） nyquist（num，den） （绘制nyquist图） sgrid （绘制坐标）屏幕显示系统的nyquist图 若横坐标角频率的范围不够，在当前图形figure1窗口选择“edit” 菜单选项下的命令“Axes Properties”选项，在图形的下方显示出坐标设置对话框，根据需要更改参数，使图形完全显示从

31、-变化至+时系统nyquist曲线。 为了应用奈氏曲线稳定判据对闭环系统判稳，必须知道GsH(s)不稳定根的个数p是否为0.可以通过求其特征方程的根函数roots（）求得。在MATLAB命令窗口提示符下键入：p=1 2 1 0.5roots(p)结果显示，系统有三个特征根： -1.5652 -0.2174 + 0.5217i -0.2174 - 0.5217i而且特征根的实部全为负数，都在s平面的左半平面，是稳定根，故p = 0。2）判断系统的稳定性 由于系统nyquist曲线没有包围且远离（-1，j0）点，而且GsH(s)不稳定根的个数p =0，因此系统闭环稳定。四、实验内容1、已知系统的开

32、环传递函数为：GsHs）=kss+1（s+5） 求：（1）绘制当k=10及100时系统的bode图； （2）分别求取当k=10及100时的相角裕度及增益裕度；（3）分析系统稳定性，并用时域响应曲线验证。2、已知某系统的开环传递函数为：GsH（s）=ksvs+1（s+2） 求：（1）令v=1,分别绘制k=1，2，10 时系统的Nyquist图；比较分析系统开环增益k不同时，系统的Nyquist图的差异，并得出结论。（2）令k=1，分别绘制v=1、2、3、4,时系统的Nyquist图；比较分析v不同时，系统的Nyquist图的差异，并得出结论。五、实验步骤1、绘制Bode图1）运行MATLAB,(

33、双击桌面图标)2）在MATLAB命令窗口提示符下键入： num= den= margin（num，den） grid 3）在bode图中分别求取当k=10及100时的相角裕度及增益裕度； 4）绘制时域响应曲线； 5）在Figure图形窗口下，点击edit，选择 copy Figure，直接粘贴在word文档上，以备书写实验报告。 2、绘制Nyquist图1）运行MATLAB,(双击桌面图标)2）在MATLAB命令窗口提示符下键入： num= den= nyquist（num，den） 3）在Figure图形窗口下，点击edit，选择 copy Figure，直接粘贴在word文档上，以备书写实

34、验报告。六、实验报告要求1、绘制系统bode图；2、根据bode图求取相角裕度及增益裕度；3、判断系统在闭环情况时的稳定性；4、绘制系统nyquist图；判断系统在闭环情况时的稳定性。5、稳定性用时域响应曲线验证。Simulink仿真实验中所用模块调用路径，名称路径模块图标阶跃信号Simulink Sources Step斜坡信号Simulink Sources Ramp幅值数字显示器Simulink Sinks Display示波器Simulink Sinks Scope相减Simulink Math Operations Subtract相加Simulink Math Operations

35、 add比较Simulink Math Operations sum比例Simulink Math Operations Slider Gain积分Simulink Continuous Integrator惯性Simulink Continuous Transfer Fcn反相器Simulink Math Operations Gain实验八 线性系统的Simulink仿真一、 实验目的1、学习使用Simulink搭建系统模型的方法；2、学习使用Simulink进行系统仿真及观测稳定性及过渡过程。二、 实验设备 Pc机一台，MATLAB软件。三、实验举例 已知单位反馈系统的开环传递函数为：G

36、sHs=10s（s+1）（2s+3） 求：系统在输入 rt=1+2t 时的稳态误差解： 1、理论计算在rt=1时作用下，kp=lims0Gs=lims010s（s+1）（2s+3）=essp=r01+kp=0在rt=2t时作用下，kv=lims0sGs=lims0s10ss+12s+3=103essp=r0kv=2310=0.6 则系统在两个信号同时作用下的稳态误差为essp+essv=0.62、仿真验证1）、运行MATLAB,键入Simulink回车，出现Simulink library Browser界面，打开file New Model出现新建模型窗口。2）、在窗口左边选 Simulink Sources Step阶跃信号模块 ，选中后按住鼠标左键不放，将它拖到新建模型窗口中，双击Step模块，设置参数。 3）、参考表中路径，调用实验中所用模块。4）、连接模块的操作方法：用鼠标指向源模块的输出端口，当鼠标变成十字形时按住鼠标左键不放，然后拖动鼠标指向目标模块输入端口后松开。5）、点击simulation Star 运行。双击示波器（Scope）模块，观察响应波形