线性系统的时域分析实验报告

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划线性系统的时域分析实验报告　　HarbinInstituteofTechnology　　自动控制理论实验报告　　实验一线性系统的时域分析　　院系：班级：　　学号：姓名：　　哈尔滨工业大学　　实验一线性系统的时域分析　　一、实验目的　　1、学会使用MATLAB绘制控制系统的单位阶跃响应曲线；　　2、研究二阶控制系统中ξ、ωn对系统阶跃响应的影响　　3、掌握系统动态性能指标的获得方法及参数对系统动态性能的影响。　　二、实验设备　　Pc机一台，MATLAB软件。　　三、实验内容　

2、　A、已知二阶单位反馈闭环传递函数系统：　　C(s)ω2n=nn求：当????=，ξ=、及ξ=，????=、时系统　　单位阶跃响应曲线。　　从图中求出系统的动态指标。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　分析二阶系统中ξ、ωn的值变化对系统阶跃响应曲线的影响。　　B、已知三阶系统单位反馈闭环传递函数为　　C(s)5s+2=2　　求：求取系统闭环极点及其单位阶跃响应，读取动态性能指标。

3、　　改变系统闭环极点的位置,观察单位阶跃响　　应和动态性能指标的变化。　　改变系统闭环零点的位置,观察单位阶跃响应　　和动态性能指标的变化。　　分析零极点的变化对系统动态性能的影响。　　四、实验结果与分析　　????=，ξ=　　上升时间tr=　　超调量σp=%　　调整时间ts=　　????=，ξ=　　上升时间tr=　　超调量σp=%　　调整时间ts=　　????=，ξ=　　上升时间tr=目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保

4、从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　超调量σp=%　　调整时间ts=　　????=，ξ=　　上升时间tr=　　超调量σp=%　　调整时间ts=　　由上图可知，ζ相同时,超调量相同,不同时ζ越大超调量越小ωζ乘机越大时,上升时间和调整时间就越小。　　B如图所示根据题干要求三种不同情况的阶跃响应图如下　　实验一信号与系统的时域分析　　一、实验目的　　1.　　2.　　3.　　4.　　5.　　6.目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特

5、制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　用示波器观察一阶电路的零输入响应，零状态响应及完全响应。理解并掌握一阶电路各响应的物理意义。观察和测定RLC串联电路的阶跃响应和冲激响应，并研究电路参数对响应波形的影响。观察RLC并联谐振电路对高频脉冲激励的响应，并研究电路参数对响应波形的影响。熟悉和掌握常用的用于信号与系统时域仿真分析的Matlab函数；牢固掌握系统的单位冲激响应的概念，掌握LTI系统的卷积表　　二、实验原理　　(一)实验箱部分　　1、一阶电路的零输入、零状态响应分析　　一阶连续时间系统如图所示：　　图1-1一阶连续系统实验电路其模型可用微分方程dVc1V?Vc?表

6、示。微分方程的解反映了该系统的响应，其中dtRR　　零输入响应由方程的齐次解得到，零状态响应由方程的全解得到。完全响应由零输入响应和零状态响应得到。　　2、二阶电路的瞬态响应　　图1-2RLC串联电路响应实验电路图　　RLC串联电路的阶跃响应和冲激响应的观察电路如上图所示，其阶跃响应和冲激响应可以有三种情况。　　R?　　R?　　R?因此对于不同R，其电路响应波形是不同的。因为冲激信号是阶跃信号的导数，所以对线性时不变电路，冲激响应也是阶跃响应的导数。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公

7、司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　为了便于用示波器观察响应波形，实验中用周期方波替代阶跃信号，而用周期方波通过微分电路后得到的尖顶脉冲代替冲激信号。　　Matlab部分　　1、信号的时域表示方法　　可将信号表示成独立时间变量的函数，例如x(t)=sin(ωt)和x[n]=n()nu[n]分别表示一个连续时间信号和一个离散时间信号。无论离散信号或是连续信号，都可以用其信号波形图来描述；对