控制系統(tǒng)時(shí)間響應(yīng)分析”實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、,.實(shí)驗(yàn)一、“控制系統(tǒng)時(shí)間響應(yīng)分析”實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)類(lèi)型驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 求系統(tǒng)在時(shí)間常數(shù)不同取值時(shí)的單位脈沖、單位階躍響應(yīng)和任意輸入響應(yīng)，熟悉系統(tǒng)時(shí)間響應(yīng)的定義和圖形曲線2、 求系統(tǒng)的上升時(shí)間、峰值時(shí)間、 最大超調(diào)量和調(diào)整時(shí)間等性能指標(biāo)，熟悉系統(tǒng)瞬態(tài)性能指標(biāo)的定義。三、實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備（或工具軟件）計(jì)算機(jī)， matlab軟件四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)方法與步驟已知系統(tǒng)傳遞函數(shù)g (s)500.05s2(1) s501、求系統(tǒng)在時(shí)間常數(shù)不同取值時(shí)的單位脈沖、單位階躍響應(yīng)和任意輸入響應(yīng)。應(yīng)用 impulse 函數(shù)，可以得到=0， =0.0125 、 =0.025 時(shí)系統(tǒng)單位脈沖響應(yīng)；應(yīng)用step

2、函數(shù)，同樣可以得到=0， =0.0125、 =0.025 時(shí)系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)。2、求系統(tǒng)的瞬態(tài)性能指標(biāo)五、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果1、系統(tǒng)在時(shí)間常數(shù) 不同取值時(shí)的單位脈沖、單位階躍響應(yīng)和任意輸入響 t=0:0.01:0.8;% 仿真時(shí)間區(qū)段ng=50;tao=0; dg=0.05 1+50*tao 50; g1=tf(ng,dg);tao=0.0125; dg=0.05 1+50*tao 50; g2=tf(ng,dg);tao=0.025; dg=0.05 1+50*tao 50; g3=tf(ng,dg);%三種 值下，系統(tǒng)的傳遞函數(shù)模型y1,t=impulse(g1,t);y1a,t=step(g1,

3、t);y2,t=impulse(g2,t);y2a,t=step(g2,t);y3,t=impulse(g3,t);y3a,t=step(g3,t);%系統(tǒng)響應(yīng)subplot(131),plot(t,y1,-,t,y2,-.,t,y3,-)legend(tao=0,tao=0.0125,tao=0.025)xlabel(t(sec),ylabel(x(t);grid on;subplot(132),plot(t,y1a,-,t,y2a,-.,t,y3a,-)legend(tao=0,tao=0.0125,tao=0.025)grid on;xlabel(t(sec),ylabel(x(t);%

4、產(chǎn)生圖形t=0:0.01:1;u=sin(2*pi*t);%仿真時(shí)間區(qū)段和輸入tao=0.025;.,.ng=50; dg=0.05 1+50*tao 50; g=tf(ng,dg);% 系統(tǒng)傳遞函數(shù)模型y=lsim(g,u,t); % 求系統(tǒng)響應(yīng)plot(t,u,-,t,y,-,t,u-y,-.,linewidth,1)legend(u(t),xo(t),e(t)grid; xlabel(t(sec),ylabel(x(t);%產(chǎn)生圖形t=0:0.01:1;u=sin(2*pi*t);tao=0.025;ng=50;dg=0.05 1+50*tao 50;g=tf(ng,dg);y=lsim

5、(g,u,t);subplot(133),plot(t,u,-,t,y,-,t,u-y,-.,linewidth,1)legend(u(t),xo(t),e(t)grid on;xlabel(t(sec),ylabel(x(t);系統(tǒng)在時(shí)間常數(shù)不同取值時(shí)的單位脈沖、單位階躍響應(yīng)和任意輸入響應(yīng):;.,.2、系統(tǒng)的瞬態(tài)性能指標(biāo)t=0:0.001:1; % 設(shè)定仿真時(shí)間區(qū)段和誤差限yss=1;dta=0.02;tao=0; dg=0.05 1+50*tao 50; g1=tf(ng,dg);tao=0.0125; dg=0.05 1+50*tao 50; g2=tf(ng,dg);tao=0.025

6、; dg=0.05 1+50*tao 50; g3=tf(ng ,dg); % 三種 值下，系統(tǒng)的傳遞函數(shù)模型 y1=step(g1,t);y2=step(g2,t);y3=step(g3,t); % 三種 值下，系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)r=1;while y1(r)1-dta&y1(s)1+dta;s=s-1;endts1=(s-1)*0.001;% 調(diào)整時(shí)間r=1;while y2(r)1-dta&y2(s)1+dta;s=s-1;endts2=(s-1)*0.001;% =0.0125的性能指標(biāo)r=1;while y3(r)1-dta&y3(s)1+dta;s=s-1;endts3=(s-1)

7、*0.001;% =0.025的性能指標(biāo)tr1 tp1 mp1 ts1;tr2 tp2 mp2 ts2;tr3 tp3 mp3 ts3%顯示ans =0.06400.10500.35090.35300.07800.11600.15230.25000.10700.14100.04150.1880;.,.實(shí)驗(yàn)二 “控制系統(tǒng)頻率特性分析”實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)類(lèi)型驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、利用 matlab繪制 nyquist 圖2、利用 matlab繪制 bode 圖3、利用 matlab求系統(tǒng)的頻域特征量三、實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備（或工具軟件）計(jì)算機(jī)， matlab軟件四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)方法與步驟已知系統(tǒng)傳遞

8、函數(shù)g (s)24(0.25s0.5)(2.5s1)(0.025s1)1、利用 matlab繪制 nyquist 圖2、利用 matlab繪制 bode 圖3、利用 matlab求系統(tǒng)的頻域特征量;.,.五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果（ 1）k=24,numg1=k*0.25 0.5;deng1=conv(5 2,0.05 2);%系統(tǒng)的傳遞函數(shù)%re,im=nyquist(numg1,deng1); %求時(shí)頻特性和虛頻特性%plot(re,im);grid% 生成 nyquist 圖利用 matlab繪制 nyquist 圖：;.,.（ 2）k=24,numg1=k*0.25 0.5;deng1=conv(5

9、 2,0.05 2);%系統(tǒng)的傳遞函數(shù)%w=logspace(-2,3,100); % 產(chǎn)生介于 10-2(0.01) 和 103(1000) 之間的 100 個(gè)頻率點(diǎn) % bode(numg1,deng1,w);grid % 繪制 bode 圖利用 matlab繪制 bode 圖 %：（3）利用 ma tlab求系統(tǒng)的頻域特征量k =24mr =9.5398wr =0.0100m0 =9.5398wb =3.3516;.,.實(shí)驗(yàn)三、“控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析”實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)類(lèi)型驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、利用 matlab求系統(tǒng)的特征根。2、利用 matlab分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性。三、實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備（或工具軟件）計(jì)算機(jī)， matlab軟件四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)方法與步驟1、利用 matlab求系統(tǒng)的特征根。根據(jù)已知的系統(tǒng)特征方程，應(yīng)用roots 函數(shù)可以直接求出系統(tǒng)所有的特征根，從而判定系統(tǒng)是否穩(wěn)定。2、利用 matlab分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性。ma