北京理工大學(xué)自動控制matlab實驗報告

1、MATLAB軟件工具在控制系統(tǒng)分析和綜合中的應(yīng)用實驗班級：01811001學(xué)號：1120100209姓名：戚煜華一、試驗?zāi)康模?了解MATLAB這種強大的數(shù)學(xué)軟件的基本特點和語言特點。2掌握控制系統(tǒng)在MATLAB中的描述。3學(xué)會用MATLAB的Control工具箱中提供的仿真函數(shù)，例如連續(xù)時間系統(tǒng)在階躍輸入激勵下的仿真函數(shù)step（），脈沖激勵下的仿真函數(shù)impulse（）等。4掌握典型一階、二階系統(tǒng)中參數(shù)的變化對階躍響應(yīng)曲線的影響；5掌握使用MATLAB繪制控制系統(tǒng)的根軌跡圖，并了解附加開環(huán)零、極點對閉環(huán)根軌跡的影響。6學(xué)會使用MATLAB繪制系統(tǒng)頻率特性曲線乃氏圖和伯德圖，并利用MATLA

2、B求出系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度。7掌握系統(tǒng)串聯(lián)校正后，開環(huán)指標及時域響應(yīng)指標的變化規(guī)律。二、試驗設(shè)備：一臺裝有MATLAB軟件的電腦三、試驗內(nèi)容：2以傳函為例，令T=0.1，1，10，繪制其單位階躍響應(yīng)曲線，并總結(jié)給出慣性時間常數(shù)對階躍響應(yīng)影響的結(jié)論。T=0.1時的單位階躍響應(yīng)曲線T=1時的單位階躍響應(yīng)曲線T=10時的單位階躍響應(yīng)曲線結(jié)論：慣性時間常數(shù)T越大，上升時間、調(diào)節(jié)時間和延遲時間越長。3 以傳函為對象，令=1，=0，0.2，0.5，1，1.5分別繪制階躍響應(yīng)曲線。令=0.7，=0.1，1，10分別繪制階躍響應(yīng)曲線，進行、對二階階躍響應(yīng)的影響分析。=1，=0：分析：=1時，=0，零阻尼，響應(yīng)為無阻

3、尼等幅振蕩；=0.2和0.5，欠阻尼，隨著的增大，振蕩幅值減小，響應(yīng)速度變慢，超調(diào)量減??；=1，臨界阻尼，響應(yīng)變慢，超調(diào)和振蕩消失；=1.5，過阻尼，系統(tǒng)沒有超調(diào)，且過渡時間較長。綜上所述，越大，振蕩幅值越小，過渡時間越長；>=1以后，系統(tǒng)沒有了超調(diào)和振蕩。所以，阻尼比對二階系統(tǒng)的影響是改變系統(tǒng)的振蕩幅值和過渡時間。=1，=0.2：=1，=0.5：=1，=1：=1，=1.5：=0.7，=0.1：=0.7，=1：=0.7，=10：分析：=1時，=0，零阻尼，響應(yīng)為無阻尼等幅振蕩；=0.2和0.5，欠阻尼，隨著的增大，振蕩幅值減小，響應(yīng)速度變慢，超調(diào)量減小；=1，臨界阻尼，響應(yīng)變慢，超調(diào)和振

4、蕩消失；=1.5，過阻尼，系統(tǒng)沒有超調(diào)，且過渡時間較長。綜上所述，越大，振蕩幅值越小，過渡時間越長；>=1以后，系統(tǒng)沒有了超調(diào)和振蕩。所以，阻尼比對二階系統(tǒng)的影響是改變系統(tǒng)的振蕩幅值和過渡時間。分析：=0.7時，越大，二階階躍響應(yīng)曲線上升時間越長，調(diào)節(jié)時間越短，超調(diào)量相同。所以無阻尼自然頻率影響二階系統(tǒng)的過渡時間。5 系統(tǒng)開環(huán)傳函為繪制其根軌跡。附加開環(huán)極點，系統(tǒng)開環(huán)傳函變?yōu)榉謩e令=2,5,繪制其根軌跡，并分析附加開環(huán)極點對根軌跡的影響。原系統(tǒng)開環(huán)傳函根軌跡：附加極點后根軌跡：分析：附加開環(huán)極點后，根軌跡向右方移動。而當附加的開環(huán)極點左移時，根軌跡也隨之左移。6 若單位反饋系統(tǒng)畫出其Bode圖，nyquist圖，并求其相位裕度；串入校正裝置繪制Bode圖，求其相位裕度，繪制系統(tǒng)校正前后閉環(huán)階躍響應(yīng)曲線。原單位反饋系統(tǒng)的bode圖：原單位反饋系統(tǒng)的奈奎斯特圖：相位裕度：8.32deg串入校正裝置后系統(tǒng)的bo