3典型环节simulink仿真模型及阶跃响应曲线剖析Word格式.docx

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1.比例环节

（1）比例环节G1（s）=1实验结果：

图1_1_1比例环节simulink仿真模型图1_1_2比例环节阶跃响应曲线

（2）比例环节G1（s）=2实验结果：

图1_2_1比例环节simulink仿真模型图1_2_2比例环节阶跃响应曲线

结果分析：

由以上阶跃响应波形图知，比例环节使得输出量与输入量成正比，比例系数越大，输出量越大。

2.积分环节

（1）积分环节G1（s）=实验结果：

图2_1_1积分环节simulink仿真模型图2_1_2积分环节阶跃响应曲线

（2）积分环节G2（s）=0.5s实验结果

图2_2_1积分环节simulink仿真模型图2_2_2积分环节阶跃响应曲线

积分环节的输出量反映了输入量随时间的积累，时间常数越大，积累速度越快。

3.微分环节

（1）微分环节G1（s）=s的实验结果：

图3_1_1微分环节simulink仿真模型图3_1_2微分环节阶跃响应曲线

4.惯性环节

（1）惯性环节G1（s）=1实验结果：

s+1

图4_1_1惯性环节simulink仿真模型图4_1_2惯性环节阶跃响应曲线

（2）惯性环节G2（s）=1实验结果：

0.5s+1

图4_2_1惯性环节simulink仿真模型图4_2_2惯性环节阶跃响应曲线

由以上单位阶跃响应波形图知，惯性环节使得输出波形在开始时以指数曲线上升，上升速度与时间常数有关，时间常数越大，上升越快。

5.导前环节

（1）导前环节G1（s）=s+1的实验结果：

图5_1_1导前环节simulink仿真模型图5_1_2导前环节阶跃响应曲线

由以上单位阶跃响应波形知，比例作用与微分作用一起构成导前环节，输出反映了输入信号的变化趋势，波形也与时间常数有关。

6.振荡环节

（1）振荡环节G1（s）=4（ξ=0.25）的实验结果

2s+s+4

图6_1_1振荡环节simulink仿真模型图6_1_2振荡环节阶跃响应曲线

（2）振荡环节G2（s）=4（ξ=0.5）的实验结果s2+2s+4

图6_2_1振荡环节simulink仿真模型图6_2_2振荡环节阶跃响应曲线

（3）振荡环节G3（s）=4（ξ=1）的实验结果

s2+4s+4

图6_3_1振荡环节simulink仿真模型图6_3_2振荡环节阶跃响应曲线

由以上单位阶跃波形知，随着阻尼ξ的减小，其振荡特性表现的愈加强烈，当ξ的值在0.4-0.8之间时，过渡过程时间较短，振荡不太严重。

7.延时环节

（1）延时环节（TimeDelay=0）的实验结果

图7_1_1延时环节simulink仿真模型图7_1_2延时环节阶跃响应曲线

（2）延时环节（TimeDelay=1）的实验结果

图7_2_1延时环节simulink仿真模型图7_2_2延时环节阶跃响应曲线