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实验一 MATLAB线性系统建模及分析一、实验目的1、学会在matlab中建立线性系统的数学模型。2、学会线性系统的simulink模型的建立方法。3、学会用MATLAB求解线性定常系统的输出响应，并绘制相应的曲线。4、学会用MATLAB判断系统的稳定性、计算性能指标、分析系统的动态性能和稳态性能。5、学会用Matlab绘制根轨迹，并由根轨迹分析系统性能。6Matlab析。实验环境MATLABsimulink软件的计算机一台三、实验内容3.1 线性系统的数学模型的建立1、传递函数和脉冲传递函数的建立已知系统的传递函数为(a)

G(s)

s26s8s24s3(b) G(s) 4s(s1)2(s(c)

G(z)

z2z1z36z211z6tfzpk建立上述系统的传递函数。zpk()将多项式比值形式的传递函数转换为零极点形式，利用函数tf()将零极点形式的传递函数转换为多项式比值形式。2、组合系统的传递函数已知两个子系统的传递函数为G(s)1

s1s24s4

G(s) 12 s1建立两个子系统的传递函数模型。求它们串联、并联、反馈连接时,组合系统的传递函数模型。3、simulink模型的建立已知系统的开环传递函数为

G(s)

2s(s4)simulinksimulink系统的建模图形如下点击运行，后点击示波器，系统的响应曲线如下2.2线性系统的时域分析1、已知系统的传递函数为

G(s)

6s34s210s6step()求解系统的输出响应的数值解（记录写出前十个值，并绘制系统的输出响应曲线。lsim()求解系统的输出响应的数值解（记录写出前十个值，并绘制系统的输出响应曲线。用函数step(间、调节时间、超调量和稳态误差这几个性能指标。步骤：(1)使用step（）函数求解的输出响应的数值解（前 10个值如下表：系统的输出响应曲线如下图：（2）lsim(（记录写出前十个值）表系统的输出响应曲线如下图：系统的输出响应曲线如下图：step(升时间为2.64S,峰值时间为5.2S、调节时间为8S，超调量为0，稳态误差为0利用matlabS此系统稳定。2、在simulink中建立给定系统模型，如下图。Scope11Step

1s2+sTransferFcn Scope能跟踪？稳态误差如何？。解：单位阶跃该系统可以对单位斜坡信号进行追踪，稳态误差为1单位阶跃 单位加速度单位加速度信号该系统无法对单位加速度信号进行跟踪，其稳态误差为无穷。（2）gain相应的稳态误差，说明开环增益对稳态误差的影响。

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