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试验一二阶系统的性能分析

一、试验目的

1、研究二阶系统的两个重要参数阻尼比?和自然振荡频率?n对系统动态性能的影响；

2、比较比例微分控制的二阶系统和典型二阶系统的性能；3、比较输出量速度反馈控制的二阶系统和典型二阶系统的性能。

二、试验任务

1、典型二阶系统

2?n二阶系统的传递函数为?(s)=2，仿真框图如图1-1所示。2s?2??ns??n

图1-1二阶振荡环节仿真框图

（1）

令?n=10不变，?取不同值：?1=0，?2=0.2、?3=0.4（0???1），

?4=1，?5=2>1，观测其单位阶跃响应曲线变化状况；

(2)令?=0不变，?n取不同值，?n=0.2,?n=1,?n=1.2,?n=3,?n=5观测其单位阶跃响应曲线变化状况；

（3）令?=0.2不变,?n=0.25,?n=1,?n=5,?n=8,?n=30,观测其单位阶跃响应曲线变化状况，并计算超调量?%和ts；计算超调量?%和ts程序:

G=tf([100],[1,0.1,100]);C=dcgain(G)[y,t]=step(G);[Y,k]=max(y);

percentovershoot=100*(Y-C)/Ci=length(t);

while(y(i)>0.98*C)end

setllingtime=t(i)结果:

Percentovershoot=98.4415setllingtime=78.2257percentovershoot=96.9071setllingtime=38.9557percentovershoot=72.9156setllingtime=3.8327percentovershoot=60.046setllingtime=2.2934percentovershoot=9.4778setllingtime=0.5858

仿真图

（4）令?n=10不变，?取不同值（0???1），?=0.1,?=0.3?=0.6?=0.8?=0.9观测其单位阶跃响应曲线变化状况，并计算超调量?%和ts。计算超调量?%和ts程序:G=tf([100],[1,2,100]);C=dcgain(G)[y,t]=step(G);[Y,k]=max(y);

percentovershoot=100*(Y-C)/Ci=length(t);

while(y(i)>0.98*C)endsetllingtime=t(i)结果:

percentovershoot=72.9156setllingtime=3.8327percentovershoot=25.3786setllingtime=0.8393percentovershoot=9.4778setllingtime=0.5858percentovershoot=1.5164setllingtime=0.3738percentovershoot=-0.2528setllingtime=2.1447e-004

（5）已知传递函数为：

G(s)?25

s2?

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