传递函数实验

传递函数实验第一页，共二十九页，2022年，8月28日第二页，共二十九页，2022年，8月28日第三页，共二十九页，2022年，8月28日第四页，共二十九页，2022年，8月28日第五页，共二十九页，2022年，8月28日第六页，共二十九页，2022年，8月28日第七页，共二十九页，2022年，8月28日第八页，共二十九页，2022年，8月28日第九页，共二十九页，2022年，8月28日第十页，共二十九页，2022年，8月28日第十一页，共二十九页，2022年，8月28日第十二页，共二十九页，2022年，8月28日练习：第十三页，共二十九页，2022年，8月28日各种典型环节的阶跃响应曲线1、比例环节（K）

从图形库浏览器中拖曳Step（阶跃输入）、Gain（增益模块）、Scope模块到仿真操作画面，连接成仿真框图。结论：比例环节K改变，则放大倍数改变。第十四页，共二十九页，2022年，8月28日2、积分环节（1/Ts）

拖曳Step（阶跃输入）、TransferFcn（传递函数）、Scope模块到仿真操作画面，连接成仿真框图。结论：T越大，则积分越慢第十五页，共二十九页，2022年，8月28日3、一阶惯性环节（1/（Ts+1））

拖曳Step（阶跃输入）、TransferFcn（传递函数）、Scope模块到仿真操作画面，使传递函数变成1/（Ts+1），连接成仿真框图。结论：T越大，惯性越大第十六页，共二十九页，2022年，8月28日4、微分环节（Ks/（Ts+1））

拖曳Step（阶跃输入）、TransferFcn（传递函数）、Scope模块到仿真操作画面，将TransferFcn（传递函数）模块的参数重新设置，使其传递函数变成Ks/（Ts+1），连接成仿真框图。结论：微分环节输出能反应输入对时间的变化率第十七页，共二十九页，2022年，8月28日5、二阶振荡环节 （1）令ωn

不变，ξ取不同的值（0<ξ<1）

（2）令ξ=0.2不变，ωn取不同的值令ωn=5不变，ξ取0.5和0.2结论：ωn相同，ξ越大响应越快令ξ=0.2不变，ωn取5和10（ωn越大，响应越快）第十八页，共二十九页，2022年，8月28日6、延迟环节 将仿真框图中的TransferFcn（传递函数）模块换成TransportDelay（时间延迟）模块，改变延迟时间τ，观察单位阶跃响应曲线变化情况。

结论：τ的大小影响延迟时间 第十九页，共二十九页，2022年，8月28日用MATLAB求控制系统的瞬态响应（1）阶跃响应step(num,den)

说明：时间向量t的范围由软件自动设定，阶跃响应曲线随即绘出step(num,den,t)

说明：时间向量t的范围可以由人工给定[y，x]=step(num,den)

说明：返回变量y为输出向量，x为状态向量在MATLAB程序中，先定义num,den数组，并调用上述指令，即可生成单位阶跃输入信号下的阶跃响应曲线图。考虑下列系统：第二十页，共二十九页，2022年，8月28日num=[0025];%定义分子多项式den=[1425];%定义分母多项式step(num,den)%调用阶跃响应函数求取单位阶跃响应曲线grid%画网格标度线

xlabel(‘t/s’),ylabel(‘c(t)’)%给坐标轴加上说明title(‘Unit-stepRespinseofG(s)=25/(s^2+4s+25)’)%给图形加上标题名第二十一页，共二十九页，2022年，8月28日为了在图形屏幕上书写文本，可以用text命令在图上的任何位置加标注。text(0.5,-0.08,'X1','FontSize',18);或text(-0.15,0.5,'Y1','FontSize',18)说明：第一个语句在坐标点x=3.4,y=-0.06上书写出’Y1’。第二个语句在坐标点x=3.4,y=1.4上书写出’Y2’。第二十二页，共二十九页，2022年，8月28日（2）脉冲响应

impulse(num,den)说明：时间向量t的范围由软件自动设定，阶跃响应曲线随即绘出impulse(num,den,t)说明：时间向量t的范围可以由人工给定（例如t=0:0.1:10）[y,x]=impulse(num,den)说明：返回变量y为输出向量，x为状态向量[y,x,t]=impulse(num,den,t)说明：向量t表示脉冲响应进行计算的时间考虑下列系统：第二十三页，共二十九页，2022年，8月28日

num=[001];den=[10.21];impulse(num,den)gridxlabel(‘t/s’,'FontSize',18),ylabel(‘c(t)’,'FontSize',18)title(‘Unit-impulseResponseofG(s)=1/(s^2+0.2s+1)’,'FontSize',22)第二十四页，共二十九页，2022年，8月28日（3）特征参量和对二阶系统性能的影响a、参量对二阶系统性能的影响num=[001];den1=[101];den2=[10.51];den3=[111];den4=[121];den5=[141];t=0:0.1:10;step(num,den1,t)grid第二十五页，共二十九页，2022年，8月28日text(4,1.7,'Zeta=0','FontSize',12);holdstep(num,den2,t)text(3.3,1.5,'0.25','FontSize',12)step(num,den3,t)text(3.5,1.2,'0.5','FontSize',12)step(num,den4,t)text(3.3,0.9,'1.0','FontSize',12)step(num,den5,t)text(3.3,0.6,'2.0','FontSize',12)title('Step-ResponseCurves]','FontSize',15)第二十六页，共二十九页，2022年，8月28日b、参量对二阶系统性能的影响num1=[001];den1=[10.51];t=0:0.1:3;step(num1,den1,t);grid;holdontext(3.1,1.4,'wn=1','FontSize',12)num2=[004];den2=[114];step(num2,den2,t);holdontext(1.7,1.4,'wn=2','FontSize',12)num3=[009];den3=[11.59];step(num3,den3,t);holdontext(0.5,1.4,'wn=3','FontSi