利用matlab分析系统动态性能.doc

控制系统的时域分析一.系统阶跃响应的性能指标表1系统性能指标序号系统trtpMpts13.19154.352013.78858.496822.62293.777015.91478.183531.94813.150025.33708.082442.83283.986915.46358.288552.51803.672116.05058.078662.51803.672116.28747.9737利用matlab程序求出各系统阶跃响应的性能指标及图像，如求原系统1的方程：num=1.05;den=conv(0.125,1,conv(0.5,1,1,1,1);G=tf(num,den);C=dcgain(G);y,t=step(G);plot(t,y)gridY,K=max(y);tp=t(K)mp=100*(Y-C)/Cn=1;while y(n)C n=n+1;endtr=t(n)i=length(t);while(y(i)0.98*C)(y(i)1.02*C) i=i-1;endts=t(i)图1 系统1阶跃响应曲线图二根据系统性能指标及图像分析系统1.利用Matlab得各系统节约系统曲线，如图2：num1=1.05;den1=conv(0.125,1,conv(0.5,1,1,1,1);G1=tf(num1,den1);y1,t1=step(G1);num2=1.05*0.4762,1;den2=conv(0.125,1,conv(0.5,1,1,1,1);G2=tf(num2,den2);y2,t2=step(G2);num3=1.05*1,1;den3=conv(0.125,1,conv(0.5,1,1,1,1);G3=tf(num3,den3);y3,t3=step(G3);num4=1.05*0.4762,1;den4=conv(0.25,1,conv(0.5,1,1,1,1);G4=tf(num4,den4);y4,t4=step(G4);num5=1.05*0.4762,1;den5=conv(0.5,1,1,1,1);G5=tf(num5,den5);y5,t5=step(G5);num6=1.05;den6=1,1,1;G6=tf(num6,den6);y6,t6=step(G6);plot(t1,y1,t2,y2,t3,y3,t4,y4,t5,y5,t6,y6);grid;xlabel(lxs)图22.如图3所示，系统加入零点后，阶跃响应的上升时间和调节时间均减小，起到了响应加速的作用；但造成原超调量增大，影响了系统的平稳性。图33.如图4所示，图4系统3的零点在系统2的零点的右侧，响应的上升时间及调节时间更短，明显提高了系统速度；但是超调量与系统2相比更大，严重影响了系统的平稳性。4.如图5所示，图5系统4与系统2相比，响应时间变长，影响了系统加速响应，但超调量变小，平稳性变好；系统5与系统2相比，响应时间变短，一定程度上改善了系统响应的快速性，但超调量变大，平稳性变差。