MATLAB实验报告

-实验一 MATLAB环境的熟悉与基本运算一、实验目的及要求1熟悉MATLAB的开发环境； 2掌握MATLAB的一些常用命令； 3掌握矩阵、变量、表达式的输入方法及各种基本运算。 二、实验内容 1.熟悉MATLAB的开发环境： MATLAB的各种窗口：命令窗口、命令历史窗口、工作空间窗口、当前路径窗口。 路径的设置： 建立自己的文件夹，加入到MATLAB路径中，并保存。 设置当前路径，以方便文件管理。2.学习使用clc、clear，了解其功能和作用。3.矩阵运算：已知:A=1 2;3 4; B=5 5;7 8; 求:A*B、A.*B，并比较结果。4.使用冒号选出指定元素:已知:A=1 2 3;4 5 6;7 8 9; 求:A中第3列前2个元素；A中所有列第2，3行的元素；5.在MATLAB的命令窗口计算:1) 2) 6.关系及逻辑运算1)已知:a=5:1:15; b=1 2 8 8 7 10 12 11 13 14 15，求: y=a=b，并分析结果2)已知:X=0 1;1 0; Y=0 0;1 0，求: x&y+xy，并分析结果7.文件操作1)将0到1000的所有整数，写入到D盘下的data.txt文件2)读入D盘下的data.txt文件，并赋给变量num8.符号运算1)对表达式f=x3-1进行因式分解2)对表达式f=（2x2*(x+3)-10)*t，分别将自变量x和t的同类项合并3）求三、实验报告要求完成实验内容的3、4、5、6、7、8，写出相应的程序、结果实验二 MATLAB 语言的程序设计一、实验目的1、熟悉 MATLAB 程序编辑与设计环境2、掌握各种编程语句语法规则及程序设计方法3、函数文件的编写和设计4、了解和熟悉变量传递和赋值二、实验内容1编写程序，计算1+3+5+7+(2n+1)的值（用input语句输入n 值）。2编写分段函数 的函数文件，存放于文件ff.m中，并求，的值。3用 for 循环语句实现编写一个求n 阶乘的函数文件1、函数文件设计： 设计一个函数文件实现一个阶乘运算 ，并设计程序调用该函数。 为保证函数的通用性，当输入负数或小数时，显示出错提示： disp(Input parameter must be a positive integer!) 提示：fix(x) 对零方向取整数 ceil(x) 对+方向取整数 round(x) 四舍五入取整数4找到一个 n! 10100 的值（利用上题的n阶乘函数文件）5已知一维数组 A = 2,4,5,8,10、B =4,9,6,7,4，用for 循环语句实现，求和函数可用sum()6编写验证魔方矩阵的函数文件，输出要求如下：（1） 如果输入矩阵的维数小于3，输出显示error（2） 如果输入矩阵的不是方阵，输出显示the size of matrix X must be N-by-N matrix（3） 显示行、列和及其对角线求和后的值，并判断其和是否相同。若不同，显示No,相同显示Yes。三、实验报告要求在M 文件编辑器中，编写程序代码并调试实验三 MATLAB 的图形绘制一、实验目的及要求：1.掌握MATLAB 绘图的基本方法，熟悉各种绘图函数的使用；2.掌握图形的修饰方法和标注方法；3.了解MATLAB 中图形窗口的操作。二、实验内容： x=2，2，y1=sinx、y2=cosx、y3=sin2x、y4=cos 2x用MATLAB语言分四个区域分别绘制的曲线，并且对图形标题及横纵坐标轴进行标注（如下图所示）。图2 四分区绘制曲线另建一个窗口，不分区，用不同颜色、线型绘出四条曲线，并标注图例注解。 图3 同一窗口绘制多条曲线绘制三维曲线：三、实验报告要求： 写出相应的的程序及上机结果。欢迎下载实验四 控制系统的模型及其转换一、实验目的及要求 1、掌握建立控制系统模型的函数及方法； 2、掌握控制系统模型间的转换方法及相关函数；3、熟悉控制系统模型的连接方法；4、掌握典型系统模型的生成方法。二、实验内容1、已知两个传递函数分别为：在MATLAB中分别用传递函数、零极点表示；在MATLAB中分别求出通过反馈、串联、并联后得到的系统模型；2、系统的模型为 试建立系统的传递函数模型。3、已知单输入双输出系统的零极点模型建立系统的零极点模型。4. 控制系统模型的转换4.1 将2的模型转换为零极点模型4.2 将3的模型转换为传递函数模型三、实验报告要求写出程序及上机的结果。实验五 SIMULINK基本操作一、实验目的学会SIMULINK仿真基本操作二、实验内容1、打开Simulink Library Browser窗口，练习功能模块的基本操作。2、通过示波器观察1MHz，幅度为15mV的正弦波和100KHz，幅度为5mV的正弦波相乘的结果。写出数学表达式。通过使用三踪示波器同时观察1MHz、100KHz正弦波以及相乘的结果。注意设置仿真参数和示波器的扫描参数和幅度显示参数。3、系统开环传递函数,求系统单位负反馈闭环单位阶跃响应曲线。4、学习构建SIMULINK子系统。构建一个子系统，使得它具有将输入信号m(t)（如一个100Hz的正弦波）和一个常数C相加后再和一个1000Hz的幅度为A的正弦波相乘的功能：y(t)=A(m(t)+C)sin(2*pi*f*t)，其中f=1000Hz。保存为s23.mdl。用sim指令在命令空间启动模型进行仿真：在Matlab命令空间中用语句对参数A,C,f进行设置，并对采用命令open打开，采用sim指令进行仿真。请给出指令语句。三、实验报告要求写出程序及上机的结果。实验六 控制系统的时域分析一、 实验目的利用MATLAB进行控制系统时域分析，包括典型响应、判断系统稳定性和分析系统的动态特性；二、 实验内容(一) 稳定性1. 系统传函为，试判断其稳定性。2. 用Matlab求出的极点，判断稳定性。（二）阶跃响应典型二阶系统：要求： 1）在Matlab环境下，编程绘制出当Wn=6，时，二阶系统的单位阶跃响应曲线并分析的变化对控制系统输出的影响；2）在Matlab环境下，编程绘制出，Wn=2、4、6、8、10、12时，系统的单位阶跃响应曲线并说明Wn的变化对系统输出有何影响。（三）系统动态特性分析3.1用编程方式求二阶系统阶跃响应的峰值时间，上升时间，调整时间，超调量。3.2 (1)在Simulink集成环境下建立模型，在给定信号作用点处输入单位给定阶跃响应信号，0.3秒后在扰动信号点输入单位阶跃响应信号。并绘制相应的响应曲线。(2)计算仿真结果的超调量、上升时间、峰值时间、稳态误差。三、 实验报告要求：1)完成上述各题2)分析零极点对系统性能的影响3)分析阻尼比、振荡频率Wn对系统阶跃响应的影响实验七 控制系统的频域分析一、实验目的1. 利用计算机作出开环系统的波特图2. 观察记录控制系统的开环频率特性3. 控制系统的开环频率特性分析二、实验内容：1、绘制典型二阶系统的Bode图要求：在Matlab环境下，以为参变量，编程绘制该系统的对数频率特性曲线（Bode图），并从Bode图中找出二阶系统由于的变化对其Bode图有何影响？图形有哪些变化？图形与的对应关系（在图中对应的标注出来）2、某控制系统的开环传递函数为要求：在Matlab环境下，编程绘制该系统的开环Bode图，并通过Bode 图判断该闭环系统的稳定性。若闭环系统稳定，则从图中求出系统的幅值裕度Kg、相位裕度3、某控制系统的开环传递函数为： 要求：1）绘制开环系统的nyquist图，并判断闭环系统的稳定性；求出系统的单位冲激响应； 2) 若给系统增加一个s=1的开环极点(p=2), 绘制此时的nyquist图，判别此时闭环系统的稳定性；并求出系统的单位冲激响应；3）若给系统增加一个开环极点p=2的同时再增加一个开环零点z=0, 绘制此时的nyquist图, 判别此时闭环系统的稳定性；并求出系统的单位冲激响应。三、实验报告要求：1)完成上述各题2）分析幅值裕度Kg、相位裕度的物理意义。实验八 控制系统PID 校正器设计法一、实验目的1、熟悉常规 PID 控制器的设计方法2、掌握 PID 参数的调节规律3、学习编写程序求系统的动态性能指标二、 相关知识临界比例度法（边界稳定法）用系统的等幅振荡曲线来整定控制器的参数。先测出系统处于闭环状态下对象的等幅振荡曲线，根据等幅振荡曲线定出一些能反映控制对象动态特性的参数，具体做法是将比例增益K(或比例度=1/K)调在比较小的位置上（对应为比较大位置上），逐渐增大K值（或逐渐减小），直到出现等幅振荡曲线，此时的比例增益为Km，称为临界比例增益， 称为临界比例度。从振荡曲线上读出临界周期Tm。根据得到的Km（或）、Tm两个参数，利用下表来计算控制器的控制参数。控制器类型控制器的控制参数比例增益Kp比例度积分时间Ti微分时间TdP0.5Km20PI0.45Km2.2Tm/1.20PID0.6Km1.70.5Tm0.125Tm三、实验内容1、在SIMULINK 窗口建立如下页模型。2、设计PID控制器，传递函数模型如下 3、修改PID参数讨论参数对系统的影响4、利用临界比例度法(即：稳定边界法)对PID参数校正设计。参 数KmTmKpTiTd数 值0.681.9910.3061.65925、根据PID参数对系统的影响，调节PID参数实现系统的超调量小于10%。参数KpTiTd数值6、通过程序求得系统的超调量、上升时间和调节时间(误差带选为5%)四、实验报告要求： 写出程序及上机的结果，并对结果进行分析。实验一 MATLAB环境的熟悉与基本运算一、实验目的及要求1熟悉MATLAB的开发环境； 2掌握MATLAB的一些常用命令； 3掌握矩阵、变量、表达式的输入方法及各种基本运算。 二、实验内容 3.矩阵运算：已知:A=1 2;3 4; B=5 5;7 8; 求:A*B、A.*B，并比较结果。程序：A*B A.*B结果：19 21 5 10 43 47 21 32结果分析：*表示矩阵相乘，而.*表示矩阵的各元素对应相乘4.使用冒号选出指定元素:已知:A=1 2 3;4 5 6;7 8 9; 求:A中第3列前2个元素；A中所有列第2，3行的元素；程序：A(1:2,3) A(2:3,:)结果：3 4 5 6 6 7 8 95.在MATLAB的命令窗口计算:1) 2) 程序：f=sin(2*pi) (89(1/2)+55*0.4)/4.5结果：f = -2.4493e-016 ans = 6.98536.关系及逻辑运算1)已知:a=5:1:15; b=1 2 8 8 7 10 12 11 13 14 15，求: y=a=b，并分析结果程序：y=a=b结果：y = 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1结果分析：2)已知:X=0 1;1 0; Y=0 0;1 0，求: x&y+xy，并分析结果程序：X&Y+XY结果：0 1 1 0结果分析：7.文件操作1)将0到1000的所有整数，写入到D盘下的data.txt文件程序：x=0:1:1000结果：save data.txt x -ascii double2)读入D盘下的data.txt文件，并赋给变量num程序：num=load(data.txt)8.符号运算1)对表达式f=x3-1进行因式分解程序：syms x f=x3-1 factor(f)结果：ans =(x - 1)*(x2 + x + 1)2)对表达式f=（2x2*(x+3)-10)*t，分别将自变量x和t的同类项合并程序：syms x t f=(2*(x2)*(x+3)-10)*t; collect(f,x) collect(f,t)结果：ans =2*t*x3 + 6*t*x2 - 10*t ans =(2*x2*(x + 3) - 10)*t3）求程序：syms x z f=x/(1+z)3; int1=int(f,z)结果：int1 =-x/(2*(z + 1)2)实验二 MATLAB 语言的程序设计一、实验目的1、熟悉 MATLAB 程序编辑与设计环境2、掌握各种编程语句语法规则及程序设计方法3、函数文件的编写和设计4、了解和熟悉变量传递和赋值二、实验内容1编写程序，计算1+3+5+7+(2n+1)的值（用input语句输入n 值）。程序：function s = WFSSY21(x,n)%UNTITLED2 Summary of this function goes here% Detailed explanation goes heren=input(please input n:);s=0for n=0:1:n x=2*n+1; s=s+x;end结果：please input n:5s =362编写分段函数 的函数文件，存放于文件ff.m中，并求，的值。程序：function y =WFSSY22( x )%UNTITLED5 Summary of this function goes here% Detailed explanation goes herex=input(please input x:);y=0;if x0y=0;elseif x1y=x;elseif x=2y=2-x;elsey=0end结果：please input x:-3ans =0please input x:2(1/2)ans =0.5858please input x:infy=0ans = 03用 for 循环语句实现编写一个求n 阶乘的函数文件1、函数文件设计： 设计一个函数文件实现一个阶乘运算 ，并设计程序调用该函数。 为保证函数的通用性，当输入负数或小数时，显示出错提示： disp(Input parameter must be a positive integer!) 提示：fix(x) 对零方向取整数 ceil(x) 对+方向取整数 round(x) 四舍五入取整数程序：function y = WFSSY23(n )%UNTITLED3 Summary of this function goes here% Detailed explanation goes herex=input(please input x:);if x 10100 的值（利用上题的n阶乘函数文件）程序：function y = WFSSY24( n )%UNTITLED4 Summary of this function goes here% Detailed explanation goes herex=input(please input x:);if x10100 y;else disp(n!10100! ans =Inf5已知一维数组 A = 2,4,5,8,10、B =4,9,6,7,4，用for 循环语句实现，求和函数可用sum()程序: function s,c = WFSSY25(i,n )%UNTITLED2 Summary of this function goes here% Detailed explanation goes hereA = 2,4,5,8,10;B =4,9,6,7,4;n=input(please input n:);for i=1:1:n c=A(i)*B(n-i+1);ends=sum(c)end结果：please input n:3 s = 206编写验证魔方矩阵的函数文件，输出要求如下：（1） 如果输入矩阵的维数小于3，输出显示error（2） 如果输入矩阵的不是方阵，输出显示the size of matrix X must be N-by-N matrix（3） 显示行、列和及其对角线求和后的值，并判断其和是否相同。若不同，显示No,相同显示Yes。程序: function b,m,n,c,d,p,e,f,j,h,i = WFSSY26( A )%UNTITLED3 Summary of this function goes here% Detailed explanation goes hereA=input(Enter matrix A=);b=ndims(A);m,n = size(A);if b17 24 1 8 15 23 5 7 14 16 4 6 13 20 22 10 12 19 21 3 11 18 25 2 9 error Yes ans =2 Enter matrix A=17 24 5 8 15 23 5 7 14 16 4 6 13 20 22 10 12 19 21 3 11 18 25 2 9 error No ans =2实验三 MATLAB 的图形绘制一、实验目的及要求：1.掌握MATLAB 绘图的基本方法，熟悉各种绘图函数的使用；2.掌握图形的修饰方法和标注方法；3.了解MATLAB 中图形窗口的操作。二、实验内容： x=2，2，y1=sinx、y2=cosx、y3=sin2x、y4=cos 2x用MATLAB语言分四个区域分别绘制的曲线，并且对图形标题及横纵坐标轴进行标注。程序：close allclcx=-2*pi:pi/1000:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);y3=sin(2*x);y4=cos(2*x);subplot(2,2,1)plot(x,y1);axis(-2*pi 2*pi -1 1)set(gca,xtick,-2*pi:pi:2*pi)set(gca,ytick,-1:0.5:1)set(gca,xticklabel,-2pi|-pi|0|pi|2pi)set(gca,yticklabel,-1|-0.5|0|0.5|1)xlabel(x);ylabel(y1);title(sin(x);grid on;subplot(2,2,2)axis(-2*pi 2*pi -1 1)plot(x,y2);axis(-2*pi 2*pi -1 1)set(gca,xtick,-2*pi:pi:2*pi)set(gca,ytick,-1:0.5:1)set(gca,xticklabel,-2pi|-pi|0|pi|2pi)set(gca,yticklabel,-1|-0.5|0|0.5|1)xlabel(x);ylabel(y2);title(cos(x);grid on;subplot(2,2,3)axis(-2*pi 2*pi -1 1)plot(x,y3);axis(-2*pi 2*pi -1 1)set(gca,xtick,-2*pi:pi:2*pi)set(gca,ytick,-1:0.5:1)set(gca,xticklabel,-2pi|-pi|0|pi|2pi)set(gca,yticklabel,-1|-0.5|0|0.5|1)xlabel(x);ylabel(y3);title(sin(2x);grid on;subplot(2,2,4)axis(-2*pi 2*pi -1 1)plot(x,y4);axis(-2*pi 2*pi -1 1)set(gca,xtick,-2*pi:pi:2*pi)set(gca,ytick,-1:0.5:1)set(gca,xticklabel,-2pi|-pi|0|pi|2pi)set(gca,yticklabel,-1|-0.5|0|0.5|1)xlabel(x);ylabel(y4);title(cos(2x);grid on;结果：另建一个窗口，不分区，用不同颜色、线型绘出四条曲线，并标注图例注解。程序：close allclcx=-2*pi:pi/100:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);y3=sin(2*x);y4=cos(2*x);hold onplot(x,y1,r-);plot(x,y2,m-);plot(x,y3,k-.);plot(x,y4,b:);legend(sin(x),cos(x),sin(2x),cos(2x)grid on;结果：绘制三维曲线：程序：close allclct=0:pi/100:20*pi;x=sin(t);y=cos(t);z=t.*x.*y;plot3(x,y,z);结果：实验五 SIMULINK基本操作一、实验目的学会SIMULINK仿真基本操作。2、 实验内容1、打开Simulink Library Browser窗口，练习功能模块的基本操作。2、通过示波器观察1MHz，幅度为15mV的正弦波和100KHz，幅度为5mV的正弦波相乘的结果。写出数学表达式。通过使用三踪示波器同时观察1MHz、100KHz正弦波以及相乘的结果。注意设置仿真参数和示波器的扫描参数和幅度显示参数。程序：参数设置：Amplitude1:15Amplitude2:5Frequency 1(rad/sec):6280000Frequency 2(rad/sec):628000Sample time1，2:0.000001结果：3、系统开环传递函数,求系统单位负反馈闭环单位阶跃响应曲线。程序：结果：4、 学习构建SIMULINK子系统。构建一个子系统，使得它具有将输入信号m(t)（如一个100Hz的正弦波）和一个常数C相加后再和一个1000Hz的幅度为A的正弦波相乘的功能：y(t)=A(m(t)+C)sin(2*pi*f*t)，其中f=1000Hz。保存为s23.mdl。用sim指令在命令空间启动模型进行仿真：在Matlab命令空间中用语句对参数A,C,f进行设置，并对采用命令open打开，采用sim指令进行仿真。请给出指令语句。程序：A=5;C=2;f=1000; open(s4.mdl);sim(s4.mdl)；结果：实验四 控制系统的模型及其转换一、实验目的及要求 1、掌握建立控制系统模型的函数及方法； 2、掌握控制系统模型间的转换方法及相关函数；3、熟悉控制系统模型的连接方法；4、掌握典型系统模型的生成方法。二、实验内容1、已知两个传递函数分别为：在MATLAB中分别用传递函数、零极点表示；程序1：clear allclcnum1=0,1;den1=3,1;G1=tf(num1,den1)num2=0,2;den2=3,1,0;G2=tf(num2,den2)结果1： 1 -G1 = 3 s + 1 2 -G2 = 3 s2 + s程序2：clear allclcnum1=0,1;den1=3,1;G1=tf(num1,den1);tt1,ff1=tfdata(G1,v);z1,p1,k1=tf2zp(num1,den1);g1=zpk(z1,p1,k1)num2=0,2;den2=3,1,0;G2=tf(num2,den2);tt2,ff2=tfdata(G2,v);z2,p2,k2=tf2zp(num2,den2);g2=zpk(z2,p2,k2)结果2：g1 = 0.33333 - (s+0.3333)g2 = 0.66667 - s (s+0.3333)在MATLAB中分别求出通过反馈、串联、并联后得到的系统模型；程序1：clear allclcnum1=0,1;den1=3,1;num2=0,2;den2=3,1,0;num,den=series(num1,den1,num2,den2);G=tf(num,den)结果1：G = 2 - 9 s3 + 6 s2 + s程序2：clear allclcnum1=0,1;den1=3,1;num2=0,2;den2=3,1,0;num,den=parallel(num1,den1,num2,den2);G=tf(num,den)结果2：G = 3 s2 + 7 s + 2 - 9 s3 + 6 s2 + s程序3：clear allclcnum1=0,1;den1=3,1;num2=0,2;den2=3,1,0;num,den=feedback(num1,den1,num2,den2,1);G=tf(num,den)结果3：G = 3 s2 + s - 9 s3 + 6 s2 + s - 2程序4：clear allclcnum1=0,1;den1=3,1;num2=0,2;den2=3,1,0;num,den=feedback(num1,den1,num2,den2,-1);G=tf(num,den)结果4：G = 3 s2 + s - 9 s3 + 6 s2 + s + 22、系统的模型为 试建立系统的传递函数模型。程序：clear allclcnum=conv(4,conv(1,2,1,6,6);den=conv(conv(1,0,conv(1,1,1,1),conv(1,1,1,3,2,5);G=tf(num,den)结果：G = 4 s3 + 32 s2 + 72 s + 48 - s7 + 6 s6 + 14 s5 + 21 s4 + 24 s3 + 17 s2 + 5 s3、已知单输入双输出系统的零极点模型建立系统的零极点模型。程序：clear allclcz=-12,-5,-3;p=-3,-4,-5;k=3,4;G=zpk(z,p,k)结果：G = From input 1 to output: 3 (s+12) - (s+3) (s+4) (s+5) From input 2 to output: 4 (s+5) (s+3) - (s+3) (s+4) (s+5)4. 控制系统模型的转换4.1 将2的模型转换为零极点模型程序：clear allclcnum=conv(4,conv(1,2,1,6,6);den=conv(conv(1,0,conv(1,1,1,1),conv(1,1,1,3,2,5);G=tf(num,den);z,p,k=tf2zp(num,den);G=zpk(z,p,k)结果：G = 4 (s+4.732) (s+2) (s+1.268) - s (s+2.904) (s+1)3 (s2 + 0.09584s + 1.722) 4.2 将3的模型转换为传递函数模型程序：clear allclcz=-12,-5,-3;p=-3,-4,-5;k=3,4;G=zpk(z,p,k);G1=tf(G)结果：G1 = From input 1 to output: 3 s + 36 - s3 + 12 s2 + 47 s + 60 From input 2 to output: 4 s2 + 32 s + 60 - s3 + 12 s2 + 47 s + 60三、实验总结与体会实验六 控制系统的时域分析四、 实验目的利用MATLAB进行控制系统时域分析，包括典型响应、判断系统稳定性和分析系统的动态特性；实验内容(一) 稳定性1. 系统传函为，试判断其稳定性。程序：clear allclcnum=3,2,5,4,6;den=1,3,4,2,7,2;G=tf(num,den)z,p,k=tf2zp(num,den);Go=zpk(z,p,k);Gc=feedback(Go,1);Gctf=tf(Gc);dc=Gctf.den;den=poly2str(dc1,s);den=1,6,6,7,11,8;p=roots(den)结果：G = 3 s4 + 2 s3 + 5 s2 + 4 s + 6 - s5 + 3 s4 + 4 s3 + 2 s2 + 7 s + 2p = -5.0058 + 0.0000i 0.4208 + 1.1540i 0.4208 - 1.1540i -0.9179 + 0.4656i -0.9179 - 0.4656i稳定性：系统有正实部的特征根，故该系统不稳定。2. 用Matlab求出的极点，判断稳定性。程序：clear allclcnum=1,2,2;den=1,7,3,5,2;z,p,k=tf2zp(num,den);s=p结果：s = -6.6553 + 0.0000i 0.0327 + 0.8555i 0.0327 - 0.8555i -0.4100 + 0.0000i稳定性：系统有正实部的特征根，故该系统不稳定。（二）阶跃响应典型二阶系统：要求： 1）在Matlab环境下，编程绘制出当Wn=6，时，二阶系统的单位阶跃响应曲线并分析的变化对控制系统输出的影响；程序：clcclose allclear allt=linspace(0,20,200);omega=6;omega2=omega2;zuni=0.1,0.2,0.3,0.4,1.2;num=omega2;for k=1:5 den=1 2 *zuni(k)*omega omega2; sys=tf(num,den); y(:,k)=step(sys,t);endfigure(1);plot(t,y(:,1:5);grid;gtext(zuni=0);gtext(zuni=0.1);gtext(zuni=0.2);gtext(zuni=0.3);gtext(zuni=0.4);gtext(zuni=1.2);结果：分析：当固定自然频率后，改变二阶系统的阻尼系数，在1时，阶跃响应曲线不再振荡，系统过阻尼。2） 在Matlab环境下，编程绘制出，Wn=2、4、6、8、10、12时，系统的单位阶跃响应曲线并说明Wn的变化对系统输出有何影响。程序：clcclose allclear allt=linspace(0,20,200);omega=2,4,6,8,10,12;zuni=0.7;omega2=omega.2;for k=1:6 num=omega2(k); den=1 2 *zuni*omega(k) omega2(k); sys=tf(num,den); y(:,k)=step(sys,t);endfigure(2);plot(t,y(:,1:6);grid;gtext(omega=2);gtext(omega=4);gtext(omega=6);gtext(omega=8);gtext(omega=10);gtext(omega=12);结果：分析：自然频率越大，系统的振动频率加快，上升时间减少，过渡时间减少，系统响应更迅速，动态性能变好。（三）系统动态特性分析3.1用编程方式求二阶系统阶跃响应的峰值时间，上升时间，调整时间，超调量。程序：close allclear allclcnum=120;den=1,12,120;z,p,k=tf2zp(num,den);G=zpk(z,p,k);C=dcgain(G)y,t=step(G);plot(t,y);grid;Y,k=max(y);TP=t(k)percentovershoot=100*(Y-C)/Cn=1;while y(n)0.98*C)&(y(i)1.02*C) i=i-1;endsettlingtime=t(i)结果：C = 1TP =0.3454percentovershoot =12.7829risetime =0.2379settlingtime =0.52963.2 (1)在Simulink集成环境下建立模型，在给定信号作用点处输入单位给定阶跃响应信号，0.3秒后在扰动信号点输入单位阶跃响应信号。并绘制相应的响应曲线。(2)计算仿真结果的超调量、上升时间、峰值时间、稳态误差。Simulink框图：参数设置：Step time1,2:0Time dely:0.3结果：超调量:%20.5上升时间:0.134峰值时间:0.208稳态误差:0.01三、实验总结与体会实验七 控制系统的频域分析一、实验目的1. 利用计算机作出开环系统的波特图2. 观察记录控制系统的开环频率特性3. 控制系统的开环频率特性分析二、实验内容：1、绘制典型二阶系统的Bode图要求：在Matlab环境下，以为参变量，编程绘制该系统的对数频率特性曲线（Bode图），并从Bode图中找出二阶系统由于的变化对其Bode图有何影响？图形有哪些变化？图形与的对应关系（在图中对应的标注出来）。程序：close allclear allclcw=0,logspace(-2,2,200);wn=0.9;tou=0.1,0.4,1.0,1.6,2.0,3.0;for j=1:6 sys=tf(wn*wn,1,2*tou(j)*wn,wn*wn);