控制系统的阶跃响应实验报告

1、自动控制原理课程实验报告 学生姓名：王郑军 所在班级: 电信1302 指导教师：曹铁军老师 记分及评价: 项目满分 5分 得分 、实验名称 控制系统的阶跃响应 实验目的 (1)观察学习控制系统的单位阶跃响应 (2 )记录单位阶跃响应曲线 (3 )掌握时间响应分析的一般方法 三、实验原理 a) MATLAB件的使用 四、实验内容及实验结果 阶系统为 G(s) 10 s2 2s 10 1)键入程序，观察，记录阶跃响应曲线 num=10; den=1 2 10; sys=tf( nu m,de n); step(sys) 图1系统阶跃曲线 (1)修改参数，分别实现=1,=2的响应曲线，并作记录 Ti

2、me (sec) 2)键入 num=10; den=1 2 10; sys=tf( nu m,de n); damp(de n) 计算系统的闭环根，阻尼比，无阻尼振荡频率，并作记录(填入下表) 表1 Eige nvalue Dampi ng Freq. (rad/s) -1.00e+000 + 3.00e+000i 3.16e-001 3.16e+000 -1.00e+000 - 3.00e+000i 3.16e-001 3.16e+000 键入 step(sys) y,t,x=step(sys); y,t 记录实际测取的峰值大小Cmax(tp)，峰值时间tp，过渡时间ts，填入下表，并与理

3、论值比较。 表2 实际值 理论值 峰值 Cmax ( tp) 1.35 1.3509 峰值时间tp 1.05 1.0472 过渡时间ts 5% 2.51 3.2000 2% 3.53 程序为： ?nO=1O; ?dO=1 210; ?step( nO,dO); ?hold on n1=10; d仁1 6.32 10; step( n1,d1); Step Response 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.5 1.5 2.53 Time (sec) n2=10; d2=1 12.64 10; step( n2,d2) Step Response 1 2

4、 3 45 Time (sec) 6 789 9 8 7 6 5 4 o o O o O 3 2 1 修改参数，分别实现 n1 n2 =2 nQ的响应曲线, 并作记录 表3=1时的参数和曲线 实际值 理论值 峰值 Cmax (tp) 1.08 1.0769 峰值时间tp 2.59 2.5651 过渡时间ts 5% 3.17 3.200 2% 3.70 【曲线】 Time (sec) E=2时的参数和曲线 实际值 理论值 峰值 Cmax (tp) 1.60 1.6047 峰值时间tp 0.508 0.5031 过渡时间ts 5% 2.67 3.200 2% 2.73 一一 , J 【曲线】 Sl

5、ep Fks ponse (2)试作出以下系统的阶跃响应，并比较与原系统响应曲线的差别与特点，作出相应的 实验分析结果 G(s) = 2s 10 s2 2s 10 Step Response System: sys Time (seconds): 0.808 Amplitude: 1.43 eduLlpmA 234 Time (sec on ds) 表2 实际值 理论值 峰值 Cmax (tp) 1.43 1.442 峰值时间tp 0.840 0.835 过渡时间ts 5% 2.34 2.42 2% 3.33 2 G(s)二 s20.5s 10 2 s 2s 10 表2 实际值 理论值 峰值 Cmax (tp) 0.687 0.695 峰值时间tp 0.421 0.411 过渡时间ts 5% 1.88 1.93 2% 2.88 eduLlpmA 0.65 0 Step Response 1 234 Time (sec on ds) 56 5 o 5 9 a 9 5 8 a-8a o 5 7 a 7 a G(s)二 s2 0.5s 2 s 2s 10 表2 实际值 理论值 峰值 Cmax (tp) 0.24 1.3509 峰值时间tp 0.472 0.467 过渡时间ts 5% 4.83 4