北化自动控制原理实验.doc

实验二附加题：1、积分环节求取在不同积分时间常数T下的单位阶跃响应，分析积分时间常数的作用。由图可看出：积分环节强度随着T的增加而减小2、微分环节在实际系统中，微分环节通常带有惯性，其传递函数为，取T21，T1为不同数值，分析微分时间常数T1的作用。由上图可知：微分常数T对于微分强度成正相关作用基础题:1、比例环节求取在不同比例系数K下的单位阶跃响应，说明比例系数对系统动态过程的影响。程序代码：num=0.5;den=1;hold on;step(num,den);num=2;den=1;hold on;step(num,den);num=10;den=1;hold on;step(num,den);输出结果：分析：K越大，系统单位阶跃响应越明显。2、一阶惯性环节(1) 求取的单位脉冲响应，可否用step命令求取它的脉冲响应？的单位脉冲响应如下图：程序代码:num=2;den=2 1;hold on;step(num,den);(2) (求取的单位脉冲响应，可否用step命令求取它的脉冲响应？的单位脉冲响应如下图：num=2 0;den=2 1;hold on;step(num,den);把传递函数乘以s再求其单位阶跃响应，就可获得乘s前的传递函数的脉冲响应。如下图 num=0.5;den=0.5 1;hold on;step(num,den);num=0.5;den=2 1;hold on;step(num,den);num=0.5;den=10 1;hold on;step(num,den);K=0.5,T分别取0.5,2,10，G(s)单位阶跃响应曲线如下num=0.5;den=2 1;hold on;step(num,den);num=2;den=2 1;hold on;step(num,den);num=10;den=2 1;hold on;step(num,den);T=0.5,K分别取0.5,2,10，G(s)单位阶跃响应曲线如下2说明对象模型的特征参数对系统的单位阶跃响应的影响随着K的增大终值增大为原来的K倍，而调节时间不变。随着T的增大调节时间也随之增大，但是终值不变。两种情况下系统的稳态误差均为0，不存在超调量，上升时间均趋近于正无穷。由此可以总结出，K直接影响系统的终值，T与系统的调节时间紧密相关，且均为正相关。3、振荡环节（二阶系统）根据传递函数的单位阶跃响应。 （1）=1，分别取、0.4、1.0、2；（2）=0.5，分别取0.2、0.6、1、1.4；说明这两个特征参数对过渡过程的影响。t=0:0.01:20num=1;den=1 0 1;hold on;step(num,den);num=1;den=1 0.8 1;hold on;step(num,den);num=1;den=1 2 1;hold on;step(num,den);num=1;den=1 4 1;hold on;step(num,den);1超调量衰减比峰值时间过渡时间=2%上升时间余差=0100%13.1s+1.57s0=0.425%12.53.36s7.952.16s0=0.82%+5.15s4.1s4.13s0=1.206.45s0=1.608.7s00.5超调量衰减比峰值时间过渡时间=2%上升时间余差=0.216%+17.440.812.10=0.616%+5.8711.84.240=1.016%+3.567.22.430=1.416%+2.585.751.730由以上两图和两表中所列数据进行分析可得:影响二阶系统过渡过程中的峰值时间，过渡时间，上升时间（在不变的情况下，峰值时间随增大而减小，过渡时间随的增大而减小，上升时间随的增大而减小。）影响几乎全部过渡过程指标，