控制系统的时域分析

实 验 报 告自动控制原理实验名称控制系统的时域分析课程名称院 系 部:专业班级：学生姓名：学号:同 组 人:实验台号 :指导教师：成绩： 实验日期 :华北电力大学精品资料一、实验目的及要求：掌握如何运用计算机的matlab软件进行时域分析。二、仪器用具：仪器名称规格/型号数量备注计算机安装有 matlab软件三、实验原理一个动态系统的性质常用典型输入下的响应来描述。 响应是指零初始条件下某种典型的输入函数作用下对象的响应， 在 matlab 的 控 制 工 具 箱 中 给 出 的 阶 跃 函 数 step() 的 调 用 格 式 为 ： y,x=step(mun,den,t) 或 y,x=step(a,b,c,d,iu,t)四、实验方法与步骤:1、伺服系统的方框图如图所示，求d 和 e 的值，是系统的阶跃响应满足r(s)+ds(s3)c(s)2+es1）超调量不大于30% ，2）峰值时间为0.6 秒2、求二阶系统h(s)=5(s+1)/(8s+1)(2s+1)在单位阶跃输入时系统时域响应曲线。 并记录响应曲线。 编程求出 td并与理论计算得出的结果比较是否一致。，t p， %，ts，五、实验结果与数据处理： 实验一 .在 matlab中输入：a=log(1/0.3)/sqrt(pi2+(log(1/0.3)2); b=pi/(0.6*sqrt(1-a2);d=0.5*b2 e=(2*sqrt(2*d)*a-3)/d num=b2;den=1 2*a*b b2; sys2=0.5*tf(num,den) step(sys2)得：d = 15.7210e = 0.0645sys2 =15.72-s2 + 4.013 s + 31.44实验二k=5/16;z=-1;p=-0.125,-0.5;sys1=zpk(z,p,k); step(sys1)得到响应曲线 (后附)求超调量、峰值时间、上升时间、调节时间： function tp,tr,ts,td=perf(key,y,t) mp,tf=max(y);cs=length(t); yss=y(cs);% 求超调量sigmasigma=100*(mp-yss)/yss)% 求峰值时间tptp=t(tf)% 求上升时间tr a=1;while y(a)0.1*yss;a=a+1;end b=1;while y(b)0.95*yss)&(y(l)0.98*yss)&(y(l)1.02*yss)l=l-1;end end ts=t(l)% 求延迟时间tdd=1;while y(d)0.5*yss;d=d+1;end td=t(d)在任务栏输入：y,t=step(sys1);%perf.m sigma,tp,tr,ts,td=perf(2,y,t) 得到超调量： sigma =0延迟时间：tp =47.8422s上升时间：tr = 18.0458s调节时间：输入key=1 ，即误差范围在正负5% 时， ts =24.7605s输入 key=2 ，误差范围在正负2% 时， ts =31.0555s延迟时间：td =6.7147s（实验二响应曲线）实验原始记录实验一d = 15.7210e = 0.0645sys2 =15.72-s2 + 4.013 s + 31.44实验二超调量： sigma =0峰值时间：tp =47.8422s上升时间：tr = 18.0458s调节时间：输入key=1 ，即误差范围在正负5% 时， ts =24.7605s输入 key=2 ，误差范围在正负2% 时， ts =31.0555s延迟时间：td =6.7147s六、讨论与结论（对实验现象、实验故障及处理方法、实验中存在的问题等进行分析和讨论，对实验的进一步想法或改进意见。） 注意事项： matlab软件调用命令的格式要正确七、思考题如何根据由不同输入得出图形来判别系统的性