时域分析论文性能指标论文数值仿真论文：控制系统时域分析仿真实验教学平台开发_第1页
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1、4h论文发表专家一）中国学柚刊网rwww.qikanwang,net时域分析论文性能指标论文数值仿真论文：控制系统时域分析仿真实验教学平台开发摘要以matlab为开发环境，应用数值仿真技术，设计、开发了控制系统时域分析gui仿真实验平台，实现了一阶、二阶系统和高阶系统的时间响应曲线，可以计算显示系统时间响应的性能指标。可用于机械控制工程、机械工程测试技术课程中系统时域分析部分的仿真实验和课堂演示教学。关键词时域分析；性能指标；数值仿真；实验教学一、引言系统时域分析是测试技术、控制工程课程的重要内容。在现行的教材中，一般以一阶、二阶系统为例，通过求取laplace逆变换的方法，获得解析解，然后绘

2、制系统的时间响应曲线12。对于高阶系统和一般的输入信号，解析解的推导过程十分复杂，因此，分析研究一般系统的时间响应比较困难。而应用matlab控制系统工具箱的数值运算功能，可以快速获得系统时间响应的数值解，绘制出时间响应曲线，较好地满足实际应用要求。本文应用matlab控制系统工具箱，设计开发了控制系统时域分析gui仿真实验教学平台，可以绘制一阶、二阶系统和高阶系统的时间响应曲线，4h论文发表专家一)中国学柚刊网rwww.qikanwang,net计算显示时间响应的性能指标。该仿真实验平台，程序界面操作简单，生成响应曲线迅速、准确，对改善系统时域分析教学效果具有一定的帮助。二、系统时间响应的计

3、算线性系统的时间响应主要有单位脉冲响应、单位阶跃响应、单位斜坡响应和任意输入信号下的系统响应。在matlab下，以lti对象描述线性系统的结构。最常用的lti对象为传递函数模型，一般系统的传递函数为：(1)数组a、b分别为传递函数分母多项式系数和分子多项式系数，则可用tf函数构造一个lti对象sys3。sys=tf(b,a)时域分析函数是以lti对象为函数输入的一组时间响应数值解计算函数。单位脉冲响应、单位阶跃响应，分别由impulse(sys)、step(sys)实现。单位斜坡响应和任意输入信号下的系统时间响应，可由lsim(sys,u,t)实现，单位斜坡响应则是输入信号为u=t的特殊情况。

4、三、时间响应性能指标的计算时间响应性能指标主要有上升时间tr、峰值时间tp、调整时间ts、最大超调量mp和振荡次数n。峰值时间tp为响应曲线到达第一个峰值yp所需的时4h论文发表专家一)中国学柚刊网rwww.qikanwang,netyp,p=max(y);tp=t(p);其中，t=t为仿真时间数值向量，y=y为时间响应数值向量。调整时间t为y满足如下不等式(2)所需的时间，()(2)其中，为给定的允许范围，yf为稳态值。调整时间计算程序如下：delta=0.02;b=abs(y-yf)0.1*yf);tj=t(ind(1);ind=find(y>0.9*yf);ti=t(ind(1);tr=ti-tj;elseind=find(y>yf);tr=t(ind(1);end四、仿真实验程序的运行效果本文所开发的控制系统时

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