传递函数MATLAB实验课件

MATLAB实验,传递函数,练习：,各种典型环节的阶跃响应曲线,1、比例环节（K）从图形库浏览器中拖曳Step（阶跃输入）、Gain（增益模块）、Scope模块到仿真操作画面，连接成仿真框图。,结论：比例环节K改变，则放大倍数改变。,2、积分环节（1/Ts）,拖曳Step（阶跃输入）、TransferFcn（传递函数）、Scope模块到仿真操作画面，连接成仿真框图。,结论：T越大，则积分越慢,3、一阶惯性环节（1/（Ts+1）,拖曳Step（阶跃输入）、TransferFcn（传递函数）、Scope模块到仿真操作画面，使传递函数变成1/（Ts+1），连接成仿真框图。,结论：T越大，惯性越大,4、微分环节（Ks/（Ts+1）,拖曳Step（阶跃输入）、TransferFcn（传递函数）、Scope模块到仿真操作画面，将TransferFcn（传递函数）模块的参数重新设置，使其传递函数变成Ks/（Ts+1），连接成仿真框图。,结论：微分环节输出能反应输入对时间的变化率,5、二阶振荡环节,（1）令n不变，取不同的值（01）,（2）令=0.2不变，n取不同的值,令n=5不变，取0.5和0.2结论：n相同，越大响应越快,令=0.2不变，n取5和10（n越大，响应越快）,6、延迟环节,将仿真框图中的TransferFcn（传递函数）模块换成TransportDelay（时间延迟）模块，改变延迟时间，观察单位阶跃响应曲线变化情况。,结论：的大小影响延迟时间,用MATLAB求控制系统的瞬态响应,（1）阶跃响应step(num,den)说明：时间向量t的范围由软件自动设定，阶跃响应曲线随即绘出step(num,den,t)说明：时间向量t的范围可以由人工给定y，x=step(num,den)说明：返回变量y为输出向量，x为状态向量在MATLAB程序中，先定义num,den数组，并调用上述指令，即可生成单位阶跃输入信号下的阶跃响应曲线图。,考虑下列系统：,num=0025;%定义分子多项式den=1425;%定义分母多项式step(num,den)%调用阶跃响应函数求取单位阶跃响应曲线grid%画网格标度线xlabel(t/s),ylabel(c(t)%给坐标轴加上说明title(Unit-stepRespinseofG(s)=25/(s2+4s+25)%给图形加上标题名,为了在图形屏幕上书写文本，可以用text命令在图上的任何位置加标注。text(0.5,-0.08,X1,FontSize,18);或text(-0.15,0.5,Y1,FontSize,18)说明：第一个语句在坐标点x=3.4,y=-0.06上书写出Y1。第二个语句在坐标点x=3.4,y=1.4上书写出Y2。,（2）脉冲响应impulse(num,den)说明：时间向量t的范围由软件自动设定，阶跃响应曲线随即绘出impulse(num,den,t)说明：时间向量t的范围可以由人工给定（例如t=0:0.1:10）y,x=impulse(num,den)说明：返回变量y为输出向量，x为状态向量y,x,t=impulse(num,den,t)说明：向量t表示脉冲响应进行计算的时间,考虑下列系统：,num=001;den=10.21;impulse(num,den)gridxlabel(t/s,FontSize,18),ylabel(c(t),FontSize,18)title(Unit-impulseResponseofG(s)=1/(s2+0.2s+1),FontSize,22),（3）特征参量和对二阶系统性能的影响,a、参量对二阶系统性能的影响,num=001;den1=101;den2=10.51;den3=111;den4=121;den5=141;t=0:0.1:10;step(num,den1,t)grid,text(4,1.7,Zeta=0,FontSize,12);holdstep(num,den2,t)text(3.3,1.5,0.25,FontSize,12)step(num,den3,t)text(3.5,1.2,0.5,FontSize,12)step(num,den4,t)text(3.3,0.9,1.0,FontSize,12)step(num,den5,t)text(3.3,0.6,2.0,FontSize,12)title(Step-ResponseCurves,FontSize,15),b、参量对二阶系统性能的影响,num1=001;den1=10.51;t=0:0.1:3;step(num1,den1,t);grid;holdontext(3.1,1.4,wn=1,FontSize,12)num2=004;den2=114;step(num2,den2,t);holdontext(1.7,1.4,wn=2,FontSize,12)num3=009;den3=11.59;step(num3,den3,t);holdon