自动控制原理MATLAB仿真实验一控制系统的时域分析.docx

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自动控制原理MATLAB仿真实验一控制系统的时域分析

实验一MATLAB及仿真实验（控制系统的时域分析）

一、实验目的

学习利用MATLAB进行控制系统时域分析，包括典型响应、判断系统稳定性和分析系统的动态特性；

二、实验内容

（一）稳定性

1．系统传函为

，试判断其稳定性

num1=[032546];

den1=[134272];

sys1=tf（num1,den1）;

figure

（1）;holdon

[gm,pm,wcp,wcg]=margin（sys1）;

margin（sys1）;

title（'对数频率特性图'）;

xlabel（'频率rad/sec'）;

ylabel（'GaindB'）;

2．用Matlab求出

的极点。

a=[00122];

b=[17352];

[z,p,k]=tf2zpk（a,b）;

（二）阶跃响应

1.二阶系统

1）键入程序，观察并记录单位阶跃响应曲线

num1=[10];

den1=[1210];

step（num1,den1）;

gridon;

2）计算系统的闭环根、阻尼比、无阻尼振荡频率，并记录

wn=sqrt（10）;%自然振荡频率

zunibi=2/wn;%阻尼比

symss;

S=solve（s^2+2*s+10）;%求闭环根

3）修改参数，分别实现

和

的响应曲线，并记录

n0=10;

d0=[1210];

step（n0,d0）;%原响应曲线

holdon;

n1=10;

d1=[16.3210];

step（n1,d1）;

n2=10;

d2=[112.6410];

step（n2,d2）;

4）修改参数，分别写出程序实现

和

的响应曲线，并记录

n0=10;

d0=[1210];

step（n0,d0）;%原响应曲线

holdon;

n1=2.5;

d1=[112.5];

step（n1,d1）;

n2=40;

d2=[1440];

step（n2,d2）;

2.作出以下系统的阶跃响应，并分析结果

（1）

（2）

（3）

（4）

n0=[210];

d0=[1210];

step（n0,d0）;

holdon;

n1=[10.510];

d1=[1210];

step（n1,d1）;

holdon;

n2=[10.50];

d2=[1210];

step（n2,d2）;

holdon;

n3=[10];

d3=[1210];

step（n3,d3）;

3.

求该系统单位阶跃响应曲线，并在所得图形上加网格线和标题

num0=[25];

den0=[1425];

step（num0,den0）;

gridon;

xlabel（'X'）;

ylabel（'Y'）;

title（'单位阶跃曲线'）;

（三）系统动态特性分析

用Matlab求二阶系统

和

的峰值时间

，上升时间

，调整时间

，超调量

。

n0=[120];

d0=[112120];

step（n0,d0）;

damp（d0）;

[y,x,t]=step（n0,d0）;

[y,t'];

n1=[0.01];

d1=[10.020.01];

step（n1,d1）;%

damp（d1）;

[y,x,t]=step（n1,d1）;

[y,t'];