北京工業(yè)大學(xué)控制工程實(shí)驗(yàn)報告

1、.控制工程基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)報告北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院班號彩虹人實(shí)驗(yàn)一控制系統(tǒng)的階躍響應(yīng)實(shí)驗(yàn)二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、傳遞函數(shù) G1( s)102210ss圖像結(jié)果：word 范文.1.4Step ResponseSystem: sys1.2Peak amplitude: 1.35System: sysOvershoot (%): 35.1Time (seconds): 3.551.05At time (seconds): 1.06Amplitude: 1.021.0210.980.95System: syse0.8Time (seconds): 2.53dAmplitude: 0.954utilpmA 0.6

2、0.40.200123456Time (seconds)代碼：num=10;den=1 2 10;damp(den)EigenvalueDamping Frequency-1.00e+00+ 3.00e+00i3.16e-013.16e+00-1.00e+00- 3.00e+00i3.16e-013.16e+00(Frequencies expressed in rad/TimeUnit)step(num,den)實(shí)驗(yàn)值理論值峰值 Cmax（ tp)1.35091.351峰值時間（ tp ）1.0492s1.047s過渡時間 ts%52.518s3s%23.5147s4s理論值計算：word

3、范文.C1e /121. 351maxtht pth/21. 047s1 ntath 13 /3snt ath 24 /n4sc %1. 35091. 351100%0. 0074%1. 351tp %1. 04921. 0470. 21%1. 047100%tath 1 %2. 5183100% 16. 07%3tath 2 %3. 51474100%12. 13%42、word 范文.3、word 范文.4、 G3(s)1s32s2：2s 101G4( s)s4 3s3 4s2 2s 10 ：七、實(shí)驗(yàn)報告要求：（ 1）分析系統(tǒng)的阻尼比和無阻尼振蕩頻率對系統(tǒng)階躍響應(yīng)的影響答：阻尼比決定了振蕩

4、特性 ,0< <1 越小，其階躍響應(yīng)超調(diào)量越大， 上升時間越word 范文.長。 ,0< <1, 有振蕩 1，無振蕩。系統(tǒng)無阻尼振蕩頻率越大，階躍響應(yīng)的反應(yīng)速度越快 .（ 2）分析響應(yīng)曲線的零初值，非零初值與系統(tǒng)模型的關(guān)系答：當(dāng)分子、分母多項(xiàng)式階數(shù)相等時響應(yīng)曲線初值不為0，當(dāng)分子多項(xiàng)式的階數(shù)低于分母多項(xiàng)式的結(jié)束時相應(yīng)曲線的初值為零初值。（ 3）分析響應(yīng)曲線的穩(wěn)態(tài)值與系統(tǒng)模型的關(guān)系答：當(dāng)分子、分母多項(xiàng)式階數(shù)相等時響應(yīng)曲線穩(wěn)態(tài)值為零；當(dāng)分子多項(xiàng)式的階數(shù)低于分母多項(xiàng)式的結(jié)束時相應(yīng)曲線的穩(wěn)態(tài)值為1.八、思考題：分析系統(tǒng)零點(diǎn)對階躍響應(yīng)的影響答：當(dāng)系統(tǒng)存在不穩(wěn)定零點(diǎn)時，系統(tǒng)的階躍響

5、應(yīng)可能有向下的峰值 , ，零點(diǎn)的存在使振蕩響應(yīng)增加。實(shí)驗(yàn)二控制系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)實(shí)驗(yàn)二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、 G1( s )1022s 10sword 范文.實(shí)驗(yàn)值理論值峰值 Cmax（tp)2.0853*峰值時間（ tp ）0.4197s*過渡時間%53.8819s*ts%24.9311s*2、word 范文.七、實(shí)驗(yàn)報告要求：（1）分析系統(tǒng)的阻尼比和無阻尼振蕩頻率脈沖響應(yīng)的影響答：系統(tǒng)的阻尼比（ 0<<1）越大，其階躍響應(yīng)超調(diào)量越小，上升時間越長；系統(tǒng)的阻尼比 決定了其振蕩特性： >1 時，無振蕩、無超調(diào)，階躍響應(yīng)非周期趨于穩(wěn)態(tài)輸出， 0<<1 時，有振蕩。系統(tǒng)的無阻尼振

6、蕩頻率越大，階躍響應(yīng)的反應(yīng)速度越快。（2）分析響應(yīng)曲線的零初值、非零初值與系統(tǒng)模型的關(guān)系答：當(dāng)分子、分母多項(xiàng)式階數(shù)相等時響應(yīng)曲線初值為非零初值 , 當(dāng)分子多項(xiàng)式的階數(shù)低于分母多項(xiàng)式的結(jié)束時相應(yīng)曲線的初值為零初值。（4）分析響應(yīng)曲線的穩(wěn)態(tài)值與系統(tǒng)模型的關(guān)系答：當(dāng)分子、分母多項(xiàng)式階數(shù)相等時響應(yīng)曲線穩(wěn)態(tài)值為 0；當(dāng)分子多項(xiàng)式的階數(shù)低于分母多項(xiàng)式的結(jié)束時相應(yīng)曲線的穩(wěn)態(tài)值為 1.八、思考題：分析系統(tǒng)零點(diǎn)對單位脈沖響應(yīng)曲線的影響答：當(dāng)系統(tǒng)存在不穩(wěn)定零點(diǎn)時，系統(tǒng)的階躍響應(yīng)可能有向下的峰值。實(shí)驗(yàn)四控制系統(tǒng)的伯德圖實(shí)驗(yàn)二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容word 范文.4020)0Bd(ed-20utingaM -40 -60-80

7、0-45)ged(e-90sahP-135-180-110Bode DiagramSystem: 11Frequency (rad/s): 0.3452Magnitude (dB): 0.010534System: 55Frequency (rad/s): 0.334Magnitude (dB): -0.0674100123101010Frequency(rad/s)1、 1, =0.01 ; 2, =0.1 ;1,3=0.5 ;4, =1 ;5, =2 ;2、Bode DiagramGm = 10.8 dB (at 31.6 rad/s) , Pm = 22.3 deg (at 16.3 r

8、ad/s)6040200)B -20d(edu-40itngaM -60 -80-100-120-140-90-135)ged(e -180sahP-225-270-101234101010101010Frequency(rad/s)word 范文)Bd(edtuingaM)ged(esahP3、k=3.Bode DiagramGm = 10.8 dB (at 31.6 rad/s) , Pm = 22.3 deg (at 16.3 rad/s)100500-50-100-150-90-135-180-225-270-101234101010101010Frequency(rad/s)Bode DiagramGm = -Inf dB (at 0 rad/s) , Pm = 54.9 deg (at 3.02 rad/s)100806040)B 20d(edu 0ti n g aM -20 -40-60 -80-100-120)ged(e -150sahP-180-2-10123101010101010Frequency(rad/s)word 范文.實(shí)驗(yàn)五控制系統(tǒng)的極坐標(biāo)圖實(shí)驗(yàn)二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、Nyquist Diagram2015105