MATLAB线性系统时域响应分析实验Word文件下载.docx
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，
分别取0,0.25,0.5,1.0和2.0时的单位阶跃响应曲线，分析参数
对系统的影响，并计算
=0.25时的时域性能指标
。
2）绘制出当
=0.25,
分别取1,2,4,6时单位阶跃响应曲线，分析参数
对系统的影响。
3．系统的特征方程式为
，试用两种判稳方式判别该系统的稳定性。
4．单位负反馈系统的开环模型为
试用劳斯稳定判据判断系统的稳定性，并求出使得闭环系统稳定的K值范围。
三、实验结果及分析
1.观察函数step（）和impulse（）的调用格式，假设系统的传递函数模型为
方法一：
num=[137];
den=[14641];
step（num,den）
grid
xlabel（'
t/s'
）,ylabel（'
c（t）'
）
title（'
Unit-stepRespinseofG（s）=（s^2+3s+7）/（s^4+4s^3+6s^2+4s+1）'
方法二：
den=[146410];
impulse（num,den）
Unit-impulseRespinseofG（s）/s=（s^2+3s+7）/（s^5+4s^4+6s^3+4s^2+s）'
（1）
num=[001];
den1=[104];
den2=[114];
den3=[124];
den4=[144];
den5=[184];
t=0:
0.1:
10;
step（num,den1,t）
>
grid
text（1.65,0.5,'
Zeta=0'
）;
hold
Currentplotheld
step（num,den2,t）
text（1.65,0.36,'
0.25'
step（num,den3,t）
text（1.65,0.3,'
0.5'
step（num,den4,t）
text（1.65,0.21,'
1.0'
step（num,den5,t）
text（1.65,0.15,'
2.0'
影响：
从上图可以看出，保持
不变，依次取值
=0,0.25,0.5,1.0和2.0时，
系统逐渐从欠阻尼系统过渡到临界阻尼系统再到过阻尼系统，系统的超调量随
的增大而减小，上升时间随的增大而变长，系统的响应速度随
的增大而变慢，系统的稳定性随
的增大而增强。
由图可得出：
当
=0.25时，
=44.4%，
=0.944s,
=1.64s,
=5.4s,
=0
（2）num1=[001];
den1=[10.51];
step（num1,den1,t）;
grid;
text（3.0,1.4,'
wn=1'
hold
num2=[004];
den2=[114];
step（num2,den2,t）;
text（1.57,1.44,'
wn=2'
num3=[0016];
den3=[1216];
step（num3,den3,t）;
text（0.77,1.43,'
wn=4'
num4=[0036];
den4=[1336];
step（num4,den4,t）;
text（0.41,1.33,'
wn=6'
影响：
越大，系统到达峰值时间越短，上升时间越短，系统响应时间越快，调节时间也变短，但是超调量没有变化。
roots（[2,1,3,5,10]）
ans=
0.7555+1.4444i
0.7555-1.4444i
-1.0055+0.9331i
-1.0055-0.9331i
系统不稳定
den=[2,1,3,5,10];
[r,info]=routh（den）
r=
2.00003.000010.0000
1.00005.00000
-7.000010.00000
6.428600
10.000000
info=
所判定系统有2个不稳定根!
den=[1,12,69,198,866.5];
1.000069.0000866.5000
12.0000198.00000
52.5000866.50000
-0.057100
866.500000
den=[1,12,69,198,866];
1.000069.0000866.0000
52.5000866.00000
0.057100
866.000000
所要判定系统稳定!
den=[1,12,69,198,0];
1.000069.00000
52.500000
198.000000
den=[1,12,69,198,-0.001];
1.000069.0000-0.0010
52.5000-0.00100
198.000200
-0.001000
所判定系统有1个不稳定根!
分析知：
闭环系统稳定的K值范围为（0,666）
总结判断闭环系统稳定的方法，说明增益K对系统稳定性的影响。
通过根轨迹来判断，或用劳斯表判断。
K值越大，稳定性越低。
4、实验心得与体会
熟练掌握了step（
）函数和impulse（
）函数的使用方法，研究线性系统在单位阶跃、单位脉冲及单位斜坡函数作用下的响应。
通过响应曲线观测特征参量和对二阶系统性能的影响。
熟练掌握系统的稳定性的判断方法。
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