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实验二 二阶系统的阶跃响应实验报告1实验的目的和要求1）掌握二阶控制系统的电路模拟方法及其动态性能指标的测试技术；2）定量分析二阶控制系统的阻尼比和无阻尼自然频率对系统动态性能的影响；3）加深理解“线性系统的稳定性只与其结构和参数有关，而与外作用无关”的性质；4）了解与学习二阶控制系统及其阶跃响应的MATLAB仿真。2实验内容1）分析典型二阶系统的（取值为0、0.25、0.5、1、1.2）和(取值10、100)变化时，对系统阶跃响应的影响。2）典型二阶系统，若，确定系统单位阶跃响应的特征量、和。3需用的仪器计算机、Matlab6.5编程软件4实验步骤1）利用MATLAB分析=10时变化对系统单位阶跃响应的影响。观察并记录响应曲线，根据实验结果分析变化对系统单位阶跃响应的影响。2）利用MATLAB分析=0时变化对系统单位阶跃响应的影响。观察并记录响应曲线，根据实验结果分析变化对系统单位阶跃响应的影响。3）利用MATLAB计算特征量、和。5教学方式讲授与指导相结合6考核要求以实验报告和实际操作能力为依据7实验记录及分析1）程序： t=0:0.01:10; y1=step(100,1 0 100,t); y2=step(100,1 5 100,t); y3=step(100,1 10 100,t); y4=step(100,1 20 100,t); y5=step(100,1 80 100,t); subplot(3,2,1); plot(t,y1,-); grid xlabel(time t);ylabel(y1); title(李山 1206074118); legend(xi=0 单位阶跃响应曲线); subplot(3,2,2); plot(t,y2,-); grid xlabel(time t);ylabel(y2); title(李山 1206074118); legend(xi=0.25 单位阶跃响应曲线); subplot(3,2,3); plot(t,y3,-); grid xlabel(time t);ylabel(y3); title(李山 1206074118); legend(xi=0.5 单位阶跃响应曲线); subplot(3,2,4); plot(t,y4,-); grid xlabel(time t);ylabel(y4); title(李山 1206074118); legend(xi=1 单位阶跃响应曲线); subplot(3,2,5); plot(t,y5,-); grid xlabel(time t);ylabel(y5); title(李山 1206074118); legend(xi=4 单位阶跃响应曲线);图形：总结： 当01时，系统为过阻尼系统，可以看出此时单调上升，无振荡无超调。 更可以由上图可以看出1时，二阶系统的过渡过程具有单调上升的特性。从过渡过程的持续时间来看，在无振荡单调上升的曲线中，以=1的过渡时间ts最短。在欠阻尼系统中，不仅过渡时间比=1时更短，而且振荡不太严重。2）程序：t=0:0.01:10; y1=step(1*1,1 0 1*1,t); y2=step(2*2,1 0 2*2,t); y3=step(4*4,1 0 4*4,t); y4=step(8*8,1 0 8*8,t); y5=step(16*16,1 0 16*16,t); subplot(3,2,1); plot(t,y1,-); grid xlabel(time t);ylabel(y1); title(李山 1206074118); legend(W_n=1 单位阶跃响应曲线); subplot(3,2,2); plot(t,y2,-); grid xlabel(time t);ylabel(y2); title(李山 1206074118); legend(W_n=2 单位阶跃响应曲线); subplot(3,2,3); plot(t,y3,-); grid xlabel(time t);ylabel(y3); title(李山 1206074118); legend(W_n=4 单位阶跃响应曲线); subplot(3,2,4); plot(t,y4,-); grid xlabel(time t);ylabel(y4); title(李山 1206074118); legend(W_n=8 单位阶跃响应曲线); subplot(3,2,5); plot(t,y5,-); grid xlabel(time t);ylabel(y5); title(李山 1206074118); legend(W_n=16 单位阶跃响应曲线);总结： 由下图可以看出在=0时候，波形为等幅振荡，随着Wn的增大，等幅振荡的频率越来越高。提高Wn，就可以提高二阶系统的响应速度，减小上升时间，峰值时间。图形：3） 程序：num=100;den=1 14.14 100;t=0:0.01:10;y=step(num,den,t);yss=1;dta=0.02;%r=1;wh