MATLAB線性系統(tǒng)時(shí)域響應(yīng)分析實(shí)驗(yàn)

MATLAB線性系統(tǒng)時(shí)域響應(yīng)分析實(shí)驗(yàn)MATLAB線性系統(tǒng)時(shí)域響應(yīng)分析實(shí)驗(yàn)MATLAB線性系統(tǒng)時(shí)域響應(yīng)分析實(shí)驗(yàn)MATLAB線性系統(tǒng)時(shí)域響應(yīng)分析實(shí)驗(yàn)編制僅供參考審核批準(zhǔn)生效日期地址：電話：傳真:郵編:實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱線性系統(tǒng)時(shí)域響應(yīng)分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．熟練掌握step()函數(shù)和impulse()函數(shù)的使用方法，研究線性系統(tǒng)在單位階躍、單位脈沖及單位斜坡函數(shù)作用下的響應(yīng)。2．通過響應(yīng)曲線觀測特征參量和對二階系統(tǒng)性能的影響。3．熟練掌握系統(tǒng)的穩(wěn)定性的判斷方法。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．觀察函數(shù)step()和impulse()的調(diào)用格式，假設(shè)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)模型為可以用幾種方法繪制出系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線試分別繪制。2．對典型二階系統(tǒng)1）分別繪出，分別取0,,,和時(shí)的單位階躍響應(yīng)曲線，分析參數(shù)對系統(tǒng)的影響，并計(jì)算=時(shí)的時(shí)域性能指標(biāo)。2）繪制出當(dāng)=,分別取1,2,4,6時(shí)單位階躍響應(yīng)曲線，分析參數(shù)對系統(tǒng)的影響。3．系統(tǒng)的特征方程式為，試用兩種判穩(wěn)方式判別該系統(tǒng)的穩(wěn)定性。4．單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)模型為試用勞斯穩(wěn)定判據(jù)判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并求出使得閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定的K值范圍。實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析1.觀察函數(shù)step()和impulse()的調(diào)用格式，假設(shè)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)模型為可以用幾種方法繪制出系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線試分別繪制。方法一：num=[137];den=[14641];step(num,den)gridxlabel('t/s'),ylabel('c(t)')title('Unit-stepRespinseofG(s)=(s^2+3s+7)/(s^4+4s^3+6s^2+4s+1)')方法二：num=[137];den=[146410];impulse(num,den)gridxlabel('t/s'),ylabel('c(t)')title('Unit-impulseRespinseofG(s)/s=(s^2+3s+7)/(s^5+4s^4+6s^3+4s^2+s)')2．對典型二階系統(tǒng)1）分別繪出，分別取0,,,和時(shí)的單位階躍響應(yīng)曲線，分析參數(shù)對系統(tǒng)的影響，并計(jì)算=時(shí)的時(shí)域性能指標(biāo)。2）繪制出當(dāng)=,分別取1,2,4,6時(shí)單位階躍響應(yīng)曲線，分析參數(shù)對系統(tǒng)的影響。（1）num=[001];den1=[104];den2=[114];den3=[124];den4=[144];den5=[184];t=0::10;step(num,den1,t)>>grid>>text,,'Zeta=0');holdCurrentplotheld>>step(num,den2,t)>>text,,'');>>step(num,den3,t)>>text,,'');>>step(num,den4,t)>>text,,'');>>step(num,den5,t)>>text,,'');影響：從上圖可以看出，保持不變，依次取值=0,,,和時(shí)，

系統(tǒng)逐漸從欠阻尼系統(tǒng)過渡到臨界阻尼系統(tǒng)再到過阻尼系統(tǒng)，系統(tǒng)的超調(diào)量隨的增大而減小，上升時(shí)間隨的增大而變長，系統(tǒng)的響應(yīng)速度隨的增大而變慢，系統(tǒng)的穩(wěn)定性隨的增大而增強(qiáng)。由圖可得出：當(dāng)=時(shí)，=%，=,=,=,=0(2)num1=[001];den1=[11];t=0::10;step(num1,den1,t);grid;text,,'wn=1');holdCurrentplotheld>>num2=[004];den2=[114];step(num2,den2,t);text,,'wn=2');>>num3=[0016];den3=[1216];step(num3,den3,t);text,,'wn=4');>>num4=[0036];den4=[1336];step(num4,den4,t);text,,'wn=6');影響：越大，系統(tǒng)到達(dá)峰值時(shí)間越短，上升時(shí)間越短，系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間越快，調(diào)節(jié)時(shí)間也變短，但是超調(diào)量沒有變化。3．系統(tǒng)的特征方程式為，試用兩種判穩(wěn)方式判別該系統(tǒng)的穩(wěn)定性。方法一：roots([2,1,3,5,10])ans=+-+-系統(tǒng)不穩(wěn)定方法二：den=[2,1,3,5,10];[r,info]=routh(den)r=000000info=所判定系統(tǒng)有2個(gè)不穩(wěn)定根!4．單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)模型為試用勞斯穩(wěn)定判據(jù)判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并求出使得閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定的K值范圍。den=[1,12,69,198,];>>[r,info]=routh(den)r=000000info=所判定系統(tǒng)有2個(gè)不穩(wěn)定根!>>den=[1,12,69,198,866];>>[r,info]=routh(den)r=000000info=所要判定系統(tǒng)穩(wěn)定!>>den=[1,12,69,198,0];>>[r,info]=routh(den)r=00000000info=所要判定系統(tǒng)穩(wěn)定!>>den=[1,12,69,198,];>>[r,info]=routh(den)r=000000info=所判定系統(tǒng)有1個(gè)不穩(wěn)定根!分析知：閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定的K值范圍為（0,666)總結(jié)判斷閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定的方法，說明增益