基于MATLAB的控制系統(tǒng)時(shí)域分析

1、基于MATLAB/Simulink的控制系統(tǒng)時(shí)域分析實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)號(hào)：031410224 姓名：孫旭東實(shí)驗(yàn)內(nèi)容一：已知單位負(fù)反饋系統(tǒng)，其開環(huán)傳遞函數(shù)為G0(s)=KS(Ts+1)（1） 保持T=0.625不變，要求在同一坐標(biāo)下繪制開環(huán)增益K分別為2、5、10時(shí)系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線，并分析開環(huán)增益K變化對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。MATLAB程序：clc;clear;k=2,5,10;t=0.625;gg=;wwn=;zz=;for i=1:length(k) num=k(i); den=conv(t 1,1 0); g0=tf(num,den); g=feedback(g0,1); wn,z,p=dam

2、p(g) gg=gg,g wwn=wwn,wn zz=zz,zendstep(gg(1),'-',gg(2),'-',gg(3),'-.')階躍響應(yīng)曲線：分析：增益變化對(duì)系統(tǒng)性能的影響：T=0.625 SK=2K=5K=10閉環(huán)傳遞函數(shù)自然頻率（rad/s）阻尼比超調(diào)量（%）峰值時(shí)間（s）調(diào)節(jié)時(shí)間（s）（2） 保持K=10不變，畫出當(dāng)時(shí)間常數(shù)T分別為0.2、0.5、1s時(shí)系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線，要求繪制在同一坐標(biāo)系下，分析時(shí)間常數(shù)T的變化對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。MATLAB程序：clc;clear;k=10;t=0.2,0.5,1;gg=;wwn=;

3、zz=;for i=1:length(t) num=k; den=conv(t(i) 1,1 0); g0=tf(num,den); g=feedback(g0,1); wn,z,p=damp(g) gg=gg,g wwn=wwn,wn zz=zz,zendstep(gg(1),'-',gg(2),'-',gg(3),'-.')階躍響應(yīng)曲線：分析：時(shí)間常數(shù)變化對(duì)系統(tǒng)性能的影響：K=10T=0.2 sT=0.5 sT=1 s閉環(huán)傳遞函數(shù)自然頻率（rad/s）阻尼比超調(diào)量（%）峰值時(shí)間（s）調(diào)節(jié)時(shí)間（s）結(jié)論：實(shí)驗(yàn)內(nèi)容二：具有可變結(jié)構(gòu)參數(shù)的二階系統(tǒng)的

4、動(dòng)態(tài)特性研究已知二階系統(tǒng)如圖所示， Td、Kt為控制裝置參數(shù)。通過對(duì)以上兩個(gè)參數(shù)的設(shè)置可以實(shí)現(xiàn)四種不同的控制方式：（1） 當(dāng)Td=Kt=0時(shí)，為比例控制；（2） 當(dāng)Td0，Kt=0時(shí)，為比例微分控制；（3） 當(dāng)Td=0，Kt0時(shí)，為測(cè)速反饋控制；（4） 當(dāng)Td0，Kt0時(shí)，為比例微分控制+測(cè)速反饋控制在同一坐標(biāo)系下，記錄二階系統(tǒng)在四種不同控制下的單位階躍響應(yīng)曲線，分析并比較二階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性變化。MATLAB程序：clc;clear;k=0,0.2;t=0,0.2;gg=;wwn=;zz=;for i=1:length(k) for j=1:length(t) num=10; den=conv

5、(0.625 1,1 0); g0=tf(num,den); num=k(i),0; den=1; g1=tf(num,den); g2=feedback(g0,g1); num=t(j),1; den=1; g3=tf(num,den); g4=series(g2,g3); g5=feedback(g4,1); wn,z,p=damp(g5) gg=gg,g5 wwn=wwn,wn zz=zz,z endendstep(gg(1),'-',gg(2),'-',gg(3),'-.',gg(4),':')階躍響應(yīng)曲線：分析：增益變化對(duì)系統(tǒng)性能的影響：參數(shù)Td=K