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1、实验二线性控制系统的时域响应分析一、实验目的1.熟悉MATLAB有关命令的用法；2.用MATLAB系统命令对给定系统进行时域分析；二、实验内容求连续系统的单位阶跃响应有关命令的用法：命令格式：[y,x,t]=step(num,den)[y,x,t]二step(num,den,t)[y,x,t]=step(A,B,C,D)[y,x,t]二step(A,B,C,D,iu)[y,x,t]=step(A,B,C,D,iu,t)三、实验练习练习2-1.给定系统的传递函数如下：C(S)_25&S)一S?+4S+25求该
2、系统的阶跃响应曲线,记录超调量、上升时间、过渡过程时间。解：方法一：编写程序求解超调量、上升时间和过渡时间原程序如下：num=25;den=[l425];t=o:0.1:10;[yzx,t]=step(num,den,t);plot(t,y),gridonM=((max(y)-1)/l)*100;disp([1xizo3num2str(M)1%1])finalvalue=polyval(num,0)/polyval(den,0);len=l;while(y(len)3、+l;end(len);disp([求系统的阶跃响应；EIEyE±^atp=，num2str(tr)])运行结果：最大超调量M二25.3177%,上升时间tr=0.5,过渡时间ts二1.6该系统的阶跃响应曲线如图(a)助•示图(a)方法二：直接从图像上求取超调量、上升时间和过渡时间，运行结果如图(b)所示1System:sysSettlingtime(seconds):1.68卜——卜T—J+■—°■F-亠———r-b■■■■ii•x-^T(DP2一-dlu<0.80.6FTISystem:sysRiset
4、ime(seconds):0.297System:sysFinalvalue:1源程序：num=25;den=[l425];t=o:0.1:10;step(num,den,t)gridon结果：最大超调量为25.3%上升时间为0.297s峰值吋1'可为0.7s过渡时间为1.68sSystemsysPeakanplitude:1.25StepResponseOvershoot(%):25.3Attime(seconds):0.7U・4叫III:I:q•1:•:IlIIiiiiiiiiiinoU1Iu.z；r~
5、rT■»r■IIIIIIIuiii/..i.irIIIIIIIIIQ:
6、IiIi012345678910Time(seconds)练习2-2.已知系统的开环传递函数为:G($)=20s4+8，+36”+40s求出该系统在单位负反馈下的阶跃响应曲线，记录超调量、上升时间、过渡过程时间。4XISystem:sysPeakamplitude:1.03[Overshoot(%):2.55Attime(seconds):5.8SystemsysFinalvalue:1oybitJiiLbybSettlingtime(
7、seconds):6.73Ir■I/System:sysRisetime(seconds):2.658642••••oooO①pn七-dlu<解：程序及结果如下，系统在单位负反馈下的阶跃响应曲线如图(c)所示程序：num0=20;den0=[l836400];[numden]=cloop(numO,denO);t=0:0.1:10;step(num,den,t)gridonrti图(c)可知结果：最大超调量：2.55%上升时间:2.65s过渡时间：6.73s.StepResponse001234567891
8、0Time(seconds)图(c)练习2-3已知系统的传递函数为：?)__>6.3233(s+1.4235尸1—,ys1阶跃响应曲线线型用“*”号表示；阶跃响应图应加上横坐标名、纵坐标名和标题名，并加上网格线。+1)(5+5)解：程序为numO=conv(6.3233,conv([1,1.4235],[1,1.4235]));denO=conv([1,0],conv([1,0],conv([1,1],[1,5])));[numden]=cloop(numO,denO,1);t=0:0.1:15;[y,x,
9、t]=step(num,denzt);plot(t,y,***)%阶跃响应曲线用★表示gridon%加网格线xlabel(1x1)%加横坐标名ylabel(*y*)%加纵他标名title(*^xOHIiO；*)%加标题名运行结果如图（d）所示图（d）练习2・4求Tl、T2、T3系统的阶跃响应；T-_4$+2丁_11_s2+2s+22一s?+2s+23~2s3+3s2+3s+1①将Tl、T2、T3系统的阶跃响应图画
