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《自动控制理论实验一 时域分析 实验报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、实验一时域分析一、实验目的：1、掌握一阶系统和二阶系统的非周期信号响应。2、理解二阶系统的无阻尼、欠阻尼、临界阻尼和过阻尼响应。3、掌握分析系统的稳定性、瞬态过程和稳态误差。4、理解高阶系统的主导极点对系统特性的影响。5、理解系统的零点对系统动态特性的影响。二、实验设备PC机及MATLAB平台三、实验原理及方法1、系统的单位阶跃响应用下列指令step(num,den)或step(num,den,t),就可求取系统的单位阶跃响应。前者指令中虽没有时间t的出现，但时间矢量会自动生成；后者指令中的t是由
2、用户确定的时间。响应曲线图的x轴和y轴坐标也是自动标注的。四、实验内容：1、系统的闭环传递函数为：，分别调节K、T，仿真系统的阶跃响应，得出不同的系统参数对系统性能的影响。2、单位负反馈系统的开环传递函数为：，求闭环系统的单位阶跃响应，标出系统的ts、tp、tr，并计算最大超调量和稳态误差。3、给定典型二阶系统的自然频率ωn=8，仿真当ζ=0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0,1.5,2.0时的单位阶跃响应，并得出参数变化时对系统性能的影响。4、开环系统的传递函数为，求其单位阶跃响应，并比较
3、与开环系统：的差别，得出相应的结论。5、已知系统的闭环传递函数如下，判断其稳定性：（1）（2）程序及截图如下%_1_%分析：系统参数分别为：K=1,T=1；K=10,T=1；K=1,T=10；K=10,T=10；求出图像并比较得出结论num=[1];den=[11];step(num,den);gridon;xlabel('t');ylabel('c(t)');title('求阶跃响应G(s)=1/(s+1)');num=[10];den=[11];step(num,den);gridon;xla
4、bel('t');ylabel('c(t)');title('求阶跃响应G(s)=10/(s+1)');num=[1];den=[101];step(num,den);gridon;xlabel('t');ylabel('c(t)');title('求阶跃响应G(s)=1/(10s+1)');num=[10];den=[101];step(num,den);gridon;xlabel('t');ylabel('c(t)');title('求阶跃响应G(s)=10/(10s+1)');结论：根据调节
5、K、T的值，得出以上图形。由此可知，不同的系统参数对系统性能有影响。%_2_%分析：先求得闭环传递函数G1,再求闭环系统的单位阶跃响应G=tf(8,[120]);H=tf(1);G1=feedback(G,H)%G1=8-------------s^2+2s+8num=[8];den=[128];step(num,den);gridon;xlabel('t');ylabel('c(t)');title('闭环系统的单位阶跃响应');超调量：（1.3-1）/1*100%=30%稳态误差等于0.%_3
6、_分析：先求出ζ=0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0,1.5,2.0时的单位阶跃响应，并比较各图得出结论t=0:0.001:2;num=[64];Zeta1=0;den1=[12*8*Zeta164];Zeta2=0.2;den2=[12*8*Zeta264];Zeta3=0.4;den3=[12*8*Zeta364];Zeta4=0.6;den4=[12*8*Zeta464];Zeta5=0.8;den5=[12*8*Zeta564];Zeta6=1.0;den6=[12*8*Zeta6
7、64];Zeta7=1.5;den7=[12*8*Zeta764];Zeta8=2.0;den8=[12*8*Zeta864];[y1,x,t]=step(num,den1,t);[y2,x,t]=step(num,den2,t);[y3,x,t]=step(num,den3,t);[y4,x,t]=step(num,den4,t);[y5,x,t]=step(num,den5,t);[y6,x,t]=step(num,den6,t);[y7,x,t]=step(num,den7,t);[y8,x
8、,t]=step(num,den8,t);plot(t,y1,t,y2,t,y3,t,y4,t,y5,t,y6,t,y7,t,y8);gridon;由图可知：二阶系统工作在ζ=0.4至0.8之间的欠阻尼状态下时，系统较稳定；ζ过大或者过小时对系统影响较大。%_4_分析：先求出两系统的闭环传递函数G1_1、G2_1，再求单位阶跃响应并比较G1_0=tf(20000,[120510000]);H1_0=tf(1);G1_1=feedback(G1_0,H1_0)%G1_1=20000-
