实验5控制系统的时域分析法

1、河的7尊度HENAN INSTITUTE OF TECHNOLOGY实验报告册20202021 学年一学期课程名称：MATLAB与控制系统仿真学 院：电气工程与自动化学院专业：自动化班级：自动化181学号：1814241145曲嘉宝学生姓名：河南工学院实验报告实验项目 控制系统的时域分析法实验日期 2020年11月17日班 级 自动化181 姓 名 曲嘉宝指导教师王国柱 综合成绩一、预习内容1、实验目的和要求1）绘制阶跃响应曲线，求解响应曲线性能指标，分析系统动态特性；2）采用图形法直接获取系统性能指标；3）针对二阶系统的时域响应，采取编制程序并对不同取值下的响应曲线进行综 合分析；4）系统分

2、析工具LTIViewer绘制响应曲线；5）用Simuliiik绘制稳态误差曲线。2、实验内容和原理1）时域分析中MATLAB函数的应用；2）游动鼠标法求取性能指标。3、实验所用主要仪器设备（或实验环境）MATLAB软件4、实验过程及结果C 4- 31）已知系统的闭环传递函数为G（s） = 一一，试求其单位加速度输入响应曲线。s" + 5s + 2要求：响应时间O-lOs；添加栅格：添加图标题，同时在标题里显示自己姓名：添加文字标 注。» mun=l 3;den=l 5 2;t=0:0.1:10;u=0.5*（t.A2）;sys=tf（niun5deii）;y=kim（sys

3、,u,t）;plot(t,y*b-,)grid onxlabelC时间/s);ylabel(Y);title('单位加速度曲嘉宝);legend。单位加速度响应曲线)«t2®«M0UHS|国位E城便廊底曲枕|!2 )已知单位负反馈系统，其开环传递函数为 5($)=和1 s2 + Os + v 4- 4G,(s) =,的串联，系统输入信号为厂(f) = cosl ,试用Simuhnk求取-(5+ 1)(5+ 2)(5+ 3)系统输出响应，并将输入输出信号对比显示.O一、八 0"3)已知二阶传递函数为G(s) =,求取单位脉冲响应和用游动鼠标法(s

4、+1 + 2i)(s +1-21)求取性能指标。>>K;p=-l-2*i-l+2i;k=10;G=zpk(z,p,k);inipulse(G)Time (Mconds)24)已知单位反馈系统，其开环传递函数为G(s) =义其中=2(s+ 1)($ + 20“)4为阻尼比，试绘制才分别为0、0.1、0.3、0.5、0.7、0.9时，其单位负反馈 系统的单位阶跃响应曲线(绘制在同一张图上)。wn=2;sigma=O, 0. 1, 0. 3, 0. 5, 0. 7, 0. 9;num=wn*wn;t=linspace (0, 20, 200)'for j=l:6den=conv(

5、Fl, 1, 1, 2*wn*sigma(j);sl=tf (num, den);sys=feedback(si, 1);y(:, j)=step(sys, t);endplot (t, y(:, 1:6) ;gridtitle('典型二阶系统取不同阻尼比时的单位阶跃响应')gtext (' sigma=0,) ; gtext (' sigma=0. 1') ; gtext (' sigma=0. 3');gtext (' sigma=O. 5') ; gtext (' sigma=O. T ) ; gtext (

6、' sigma=O. 9');典型二阶系疣取不同咀尼比时的里位阶跃响应1rJ§1gma=ugma=0 ii i00.10.30.50.7n q .卜gma=0gma=0 gma=0579102468101214161820教师评阅意见(D实验预习(30分)成绩： 口预习认真、熟练掌握方法与步骤(3028)口有预习、但未能掌握方法与步骤(2118)(2)操作过程(40分)成绩： 口遵规守纪、操作熟练、团结协作(4037)口遵规守纪、操作基本正确、无协作(2824)(3)结果分析(30分)成绩： 口结果详实、结论清晰、讨论合理(3028)口结果正确、没有分析讨论(2118)其它意见：有预习、基本掌握方法与步骤(2722) 口没