MATLAB在时域分析中的应用

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1、TheComputerSimulationofControlSystem时域分析法改善系统时域响应性能的措施二阶系统参数对时域响应性能的影响时域响应性能指标求取LTIViewer应用TheComputerSimulationofControlSystem典型环节及其传递函数一、典型环节及其传递函数典型环节通常分为以下六种：1比例环节式中K-增益特点：输入输出量成比例，无失真和时间延迟。任何一个复杂系统都是由有限个典型环节组合而成的。动态方程传递函数TheComputerSimulationofControlSystem典型环节及其传递函数2惯性环节3纯微分环节动态方程传递函数动态方程传递函数

2、TheComputerSimulationofControlSystem典型环节及其传递函数4一阶微分环节5二阶微分环节动态方程传递函数动态方程传递函数TheComputerSimulationofControlSystem典型环节及其传递函数6积分环节7振荡环节式中ξ－阻尼比-自然振荡角频率（无阻尼振荡角频率）动态方程传递函数动态方程传递函数TheComputerSimulationofControlSystem典型环节及其传递函数8纯时间延时环节式中－延迟时间动态方程传递函数TheComputerSimulationofControlSystem典型试验信号二、典型试验信号Typical

3、testsignals（单位）阶跃函数（Stepfunction）（单位）斜坡函数（Rampfunction）（单位）加速度函数（Accelerationfun）（单位）脉冲函数（Impulsefunction）正弦函数（Simusoidalfunction）TheComputerSimulationofControlSystem时域响应性能指标三、动态性能指标上升时间响应曲线从稳态值的10%上升到90%，所需的时间。上升时间越短，响应速度越快峰值时间：响应曲线达到峰值所需要的时间。TheComputerSimulationofControlSystem时域响应性能指标动态性能指标调节

4、时间（SettlingTime）响应曲线达到并永远保持在一个允许误差范围内，所需的最短时间。用稳态值的百分数（通常取5%或2%）表示。超调量%：指响应的最大偏离量h(tp)于终值之差的百分比，即即：ttrTheComputerSimulationofControlSystem时域响应性能指标求取四、时域响应性能指标求取1.峰值时间（timetopeak）峰值时间可由下述命令获得：[Y,k]=max(y)%求出y的峰值及相应的时间timetopeak=t(k)%获得峰值时间TheComputerSimulationofControlSystem时域响应性能指标求取2.超调量（Percen

5、tovershoot）超调量可由以下命令获得：C=dcgain(G)%求取系统的终值[Y,k]=max(y)%求出y的峰值及相应的时间percentovershoot=100*(Y-C)/C%计算超调量TheComputerSimulationofControlSystem时域响应性能指标求取C=dcgain(G)%求取系统的终值n=1whiley(n)<0.1*C%通过循环，求取输出第一n=n+1次到达终值的10%的时间endm=1;whiley(n)<0.9*C%通过循环，求取输出第一m=m+1次到达终值的90%的时间endrisetime=t(m)-t(n)3.上升时间TheCompu

6、terSimulationofControlSystem时域响应性能指标求取4.调节时间（settingtime）C=dcgain(G)i=length(t)while(y(i)>0.98*C)&(y(i)<1.02*C)i=i-1endSettingtime=t(i)TheComputerSimulationofControlSystem时域响应性能指标求取例1已知二阶系统传递函数为编程求取系统的性能指标。TheComputerSimulationofControlSystem时域响应性能指标求取G=zpk([],[-1+3*i,-1-3*i],3);%计算最大峰值时间和它对应的超调量C=

7、dcgain(G)[y,t]=step(G);plot(t,y)grid[Y,k]=max(y);timeopeak=t(k)%取得最大峰值时间percentovershoot=100*(Y-C)/C%计算超调量TheComputerSimulationofControlSystem二阶系统的时域分析%计算上升时间n=1whiley(n)