控制工程第二次实验.docx
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控制工程第二次实验
ZHEJIANGNORMALUNIVERSITY
机械控制工程基础实验报告
学院工学、职业技术教育学院
班级
姓名陈浩浩
学号
、实验目的和要求
1•熟练掌握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。
2•通过响应曲线观测特征参量和s对二阶系统性能的影响。
3•初步了解SIMULINK功能模块的使用方法。
4.通过观察典型环节在单位阶跃信号作用下的动态特性，加深对各典型环节响应曲线的理解。
5.定性了解各参数变化对典型环节动态特性的影响。
二、实验内容
2
G（s）二
s+3s+7
432
s4s6s4s1
可以用几种方法绘制出系统的阶跃响应曲线？
试分别绘制
2.
对典型二阶系统
1）分别绘出「n=2（rad/s）,'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-p,tr,tp,ts,ess
2）绘制出当=0.25,n分别取1,2,4,6时单位阶跃响应曲线，分析参数n对系统的影
响。
3.系统的特征方程式为2s4s33s25s1^0，试判别该系统的稳定性。
4.按下列各典型环节的传递函数，建立相应的SIMULINK仿真模型，观察并记录其单位阶跃响应波形。
1比例环节G1（s）=1和G1（sH2;
一11
2惯性环节G^s）二一和G2（s）——
s+10.5s+1
3积分环节G1（s）=^s
4微分环节Gi（s）=s
5比例+微分环节（PDG,s）二s2和G2（s^s1
6比例+积分环节（PI）G1（s^^1^和G2（s）
三.实验结果与分析
1.求以学号后两位为时间常数的一阶惯性环节的单位脉冲、单位阶跃、单位速度、单位加速度响应。
（1）单位阶跃：
clear,clc
Gs=tf（1,[71]）;
step（Gs）
grid
（2）单位脉冲：
clear,clcGs=tf（1,[71]）;impulse（Gs）grid
ImpureResponse
10152Q2S3035钾45SO
Tine|seconds）
2
02'
c
（3）单位速度：
Gs=tf（1,[710]）;
step（Gs）grid
3000
SlepResponse
OD
23
Timeiseconds；
（4）单位加速度：
clear,clc
Gs=tf（1,[7100]）;step（Gs）grid
4.5
StepResponse
1000
20DD
3000
Timeiseconds；
2.对典型二阶系统
G（s）二
1）分别绘出r=6（rad/s），分别取0.1,0.2,0.9,1.0和2.0时的单位阶跃响应和单位脉冲
响应曲线;
2）绘制出当=0.7,-n分别取2,4,6,8,10,12rad/s时的单位阶跃和单位脉冲响应曲线
（1）单位阶跃曲线
wn=7;
zeta=[0.1,0.2,0.9,1.0,2.0];
figure
（1）;
holdon
forI=zeta
num=wn.A2;
den=[1,2*l*wn,wn42];
step（num,den）;
end
title（'单位阶跃曲线’）;
吕n三duv
单位盼跃响应曲线
4567S
Time（seconds}
wn=7;
zeta=[0.1,0.2,0.9,1.0,2.0];
figure
（1）;
holdon
forI=zeta
num=wn.A2;
den=[1,2*l*wn,wn42];
impulse（num,den）;
end
title（'单位脉冲响应曲线'）;
⑵
单位脉冲响应曲线
w=[2:
2:
12];;
zeta=0.7;
figure
（1）;
holdon
forwn=w
num=wn.A2;
den=[1,2*l*wn,wn42];step（num,den）;
end
title（'单位脉冲响应曲线'）;
w=[2:
2:
12];
zeta=0.7;
figure
（1）;
holdon
forwn=w
num=wn.A2;
den=[1,2*l*wn,wn42];
impulse（num,den）;
end
title（'单位脉冲响应曲线'）;
46810
Timeiseconds;
5
寻n三dtuv
3.画出以学号后两位为固有频率和以（班级号*1/10、班级号*1/5）为阻尼比,以及以（班级号*1/20）为阻尼比与以（学号后两位、2*学号后两位）为固有频率的振荡环节的SIMULINK仿真模型，并记录单位阶跃响应波形，并分析参数对响应曲线的影响。
Wn=7
Z=0.30.60.15f=714
>simout
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