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Matlab仿真实验报告 学 院 材料与能源学院 专业班级 13级制冷1班 学 号 3113007018 姓 名 林威 日 期 2015年11月29日 实验一1线性系统的稳定性分析 (1) 若线性系统的闭环传递函数为，试绘制其零极点分布，试绘制其零极点分布图，并据此判断系统的稳定性。 编译代码如下（1）num=25+den=1 4 25G=tf(num,den)pzmap(G) 运行结果如下：结论：系统稳定（2）若线性系统的闭环传递函数为，求出该闭环传递函为，求出该闭环函数的所有极点，并据此判断系统的稳定性。 编译代码如下：p=1 1.2 9 0 r=roots(p)运行结果：r = 0 -0.6000 + 2.9394i -0.6000 - 2.9394i结论：系统稳定2分析的单位阶跃响应分析(1) 试在同一坐标系中绘制当时间常数分别为0.1, 1, 2, 5, 10 时，闭环系统的单位阶跃响应曲线，分析时间常数T对系统响应性能的影响。 num=1den1=0.1 1den2=1 1den3=2 1den4=5 1den5=10 1g1=tf(num,den1)g2=tf(num,den2)g3=tf(num,den3)g4=tf(num,den4)g5=tf(num,den5)step(g1,g2,g3,g4,g5) 结论：时间常数T越小，系统响应得越快.3二阶系统的单位阶跃响应分析(1) 当,，时，绘制系统的单位阶跃响应曲线，从图像上读出此时 系统响应的峰值、超调量、上升时间和调整时间。另外我们还可以用阶跃响应函数step( )获得系统输出量，若将输出量返回到变量y 中，可以调用如下格式y,t=step(G)，该函数还同时返回了自动生成的时间变量t，对返回的这一对变量y 和t 的值进行计算，可以得到时域性能指标。例如求峰值可以用如下命令实现Y,k=max(y); peaktime=t(k)试用此种方法编程求出系统响应的峰值、超调量、上升时间和调整时间。代码如下：num=1den=1 1.4 1g=tf(num,den)figure(1)step(g)y,t=step(g)运行结果如下：)y,t=step(G)Y,k=max(y)peaktime=t(k)peaktime =4.4172(2) 当时，试在同一坐标系中绘制当分别等于0.1, 0.3, 0.5, 0.7, 0.9, 1, 2, 10 时系统的单位阶跃响应曲线，并分析阻尼比对系统响应性能的影响。 代码如下：num=1den1=1 0.2 1den2=1 0.6 1den3=1 1 1den4=1 1.4 1den5=1 1.8 1den6=1 2 1 den7=1 4 1den8=1 20 1g1=tf(num,den1)g2=tf(num,den2)g3=tf(num,den3)g4=tf(num,den4)g5=tf(num,den5)g6=tf(num,den6)g7=tf(num,den7)g8=tf(num,den8)figure(1)step(g1,g2,g3,g4,g5,g6,g7,g8)结论：由图可知当无阻尼固有频率一定时，阻尼比越大，变大，变小。（3）当时，试在同一坐标系中绘制当分别等于2, 4, 6, 8, 10 时系统的单位阶跃响应曲线，并分析无阻尼自然频率对系统响应性能的影响。num1=4num2=16num3=36num4=64num5=100den1=1 2.8 4den2=1 5.6 16den3=1 8.4 36den4=1 11.2 64den5=1 14 100g1=tf(num1,den1)g2=tf(num2,den2)g3=tf(num3,den3)g4=tf(num4,den4)g5=tf(num5,den5)figure(1)step(g1,g2,g3,g4,g5) 结论：当阻尼比不变时，无阻尼固有频率越大越小，而对没影响。 4线性系统的任意输入响应分析 (1) 求闭环控制系统的方波响应，其中方波周期为6 秒，持续仿真12 秒，采样周期为0.1 秒。 代码如下：（1）num=1 1den=1 2 5g=tf(num,den)U,T=gensig(square,6,12)y,x=lsim(num,den,U,T)grid onplot(T,y) (2) num=25den=1 4 0g=tf(num,den)U,T=gensig(sin,1.57,10)y,x=lsim(num,den,U,T)grid onplot(T,y)实验二1. 开环系统的幅相特性曲线 (1) 若单位负反馈系统的开环系统的传递函数为，绘制该开环传递函数的Nyquist 图，并叠印等幅值圆，用Nyquist 判据判断闭环系统的稳定性，绘制闭环系统的单位阶跃响应。 代码如下： num=100 1000 2