基于MATLAB的控制系统时域分析
基于MATLAB/Simulink的控制系统时域分析实验报告学号：031410224 姓名：孙旭东实验内容一：已知单位负反馈系统，其开环传递函数为(s)=保持T=0.625不变，要求在同一坐标下绘制开环增益K分别为2、5、10时系统的单位阶跃响应曲线，并分析开环增益K变化对系统稳定性的影响。MATLAB程序：clc;clear;k=[2,5,10];t=0.625;gg=[];wwn=[];zz=[];for i=1:length(k) num=[k(i)]; den=conv([t 1],[1 0]); g0=tf(num,den); g=feedback(g0,1); [wn,z,p]=damp(g) gg=[gg,g] wwn=[wwn,wn] zz=[zz,z]endstep(gg(1),'-',gg(2),'--',gg(3),'-.')阶跃响应曲线：分析：增益变化对系统性能的影响：T=0.625 SK=2K=5K=10闭环传递函数自然频率(rad/s)阻尼比超调量(%)峰值时间(s)调节时间(s)保持K=10不变，画出当时间常数T分别为0.2、0.5、1s时系统的单位阶跃响应曲线，要求绘制在同一坐标系下，分析时间常数T的变化对系统稳定性的影响。MATLAB程序：clc;clear;k=10;t=[0.2,0.5,1];gg=[];wwn=[];zz=[];for i=1:length(t) num=k; den=conv([t(i) 1],[1 0]); g0=tf(num,den); g=feedback(g0,1); [wn,z,p]=damp(g) gg=[gg,g] wwn=[wwn,wn] zz=[zz,z]endstep(gg(1),'-',gg(2),'--',gg(3),'-.')阶跃响应曲线：分析：时间常数变化对系统性能的影响：K=10T=0.2 sT=0.5 sT=1 s闭环传递函数自然频率(rad/s)阻尼比超调量(%)峰值时间(s)调节时间(s)结论：实验内容二：具有可变结构参数的二阶系统的动态特性研究已知二阶系统如图所示， 为控制装置参数。通过对以上两个参数的设置可以实现四种不同的控制方式：当=0时，为比例控制；当=0时，为比例—微分控制；当0时，为测速反馈控制；0时，为比例—微分控制+测速反馈控制在同一坐标系下，记录二阶系统在四种不同控制下的单位阶跃响应曲线，分析并比较二阶系统的动态特性变化。MATLAB程序：clc;clear;k=[0,0.2];t=[0,0.2];gg=[];wwn=[];zz=[];for i=1:length(k) for j=1:length(t) num=[10]; den=conv([0.625 1],[1 0]); g0=tf(num,den); num=[k(i),0]; den=[1]; g1=tf(num,den); g2=feedback(g0,g1); num=[t(j),1]; den=[1]; g3=tf(num,den); g4=series(g2,g3); g5=feedback(g4,1); [wn,z,p]=damp(g5) gg=[gg,g5] wwn=[wwn,wn] zz=[zz,z] endendstep(gg(1),'-',gg(2),'--',gg(3),'-.',gg(4),':')阶跃响应曲线：分析：增益变化对系统性能的影响：参数=0=0=0.2=0.2闭环传递函数自然频率(rad/s)阻尼比超调量(%)峰值时间(s)调节时间(s)实验结论：
