我的matlab第八章作业.docx

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我的matlab第八章作业

8.3某随动系统的微分方程为：

已知：

。

试分别就K=2.5、5.0、12.5三种情况对系统进行仿真，考擦

的动态性能。

解：

由分析可知A=[0,1,0；0，0，1；-40k/3，-40/3，-10；]

B=[0;0;k;],c=[1,0,0]

总输入为

（1）故当K=2.5时

plot（tout,yout）

xlabel（'tout'）

ylabel（'yout'）

title（'K=2.5'）

输出的图为：

（2）当K=5时

输入为：

plot（tout,yout）

xlabel（'tout'）

ylabel（'yout'）

title（'K=5'）

输出的图为：

（3）当K=12.5时

输入为：

plot（tout,yout）

xlabel（'tout'）

ylabel（'yout'）

title（'K=12.5'）

输出图为：

8.2已知系统模型

当p=1、2、10时，对以上几种情况进行仿真，并比较不同输入幅值下的系统输出响应。

解：

由分析可知：

A=[0，1；-1，-2；]，B=[p；p]，c=[1,0,0]

（1）故总输入的仿真式为：

<1>当p=1输入为u（t）=1时

输入为：

plot（tout,yout）

xlabel（'tout'）

ylabel（'yout'）

title（'p=1'）

<2>当p=2，输入为u（t）=1时

输入为：

plot（tout,yout）

xlabel（'tout'）

ylabel（'yout'）

title（'p=2'）

输出为：

<3>当p=10输入为u（t）=1时

输入为：

plot（tout,yout）

xlabel（'tout'）

ylabel（'yout'）

title（'p=10'）

输出为：

（2）当输入为u（t）=t时，

总输入函数为：

<1>当p=1时

输入为：

plot（tout,yout）

xlabel（'tout'）

ylabel（'yout'）

title（'p=1'）

输出为：

<2>当p=2时

输入为

plot（tout,yout）

xlabel（'tout'）

ylabel（'yout'）

title（'p=2'）

<3>当p=10时

输入为：

plot（tout,yout）

xlabel（'tout'）

ylabel（'yout'）

title（'p=10'）

（3）当输入为u（t）=sin（t）时

输入总函数为

<1>当p=1时，

输入为plot（tout,yout）

xlabel（'tout'）

ylabel（'yout'）

title（'p=1'）

输出为：

<2>当p=2时

输入为：

plot（tout,yout）

xlabel（'tout'）

ylabel（'yout'）

title（'p=2'）

输出为

<3>当p=10时

输入为：

plot（tout,yout）

xlabel（'tout'）

ylabel（'yout'）

title（'p=10'）

输出为：

（4）当输入为：

u（t）=1+sin（t）时

输入总函数为

<1>当p=1时

输入为

plot（tout,yout）

xlabel（'tout'）

ylabel（'yout'）

title（'p=1'）

输出为

<2>当p=2时

输入为：

plot（tout,yout）

xlabel（'tout'）

ylabel（'yout'）

title（'p=2'）

输出为

<3>当p=10时

输入为：

plot（tout,yout）

xlabel（'tout'）

ylabel（'yout'）

title（'p=10'）

输出为：

（5）当输入为u（t）=1+t+sin（t）

输入总函数为

<1>当p=1时

输入为

plot（tout,yout）

xlabel（'tout'）

ylabel（'yout'）

title（'p=1'）

输出为

<2>当p=2时

输入为：

plot（tout,yout）

xlabel（'tout'）

ylabel（'yout'）

title（'p=2'）

输出为

<3>当p=10时

输入为

plot（tout,yout）

xlabel（'tout'）

ylabel（'yout'）

title（'p=10'）

输出为

8.3对如图所示8.52所示的系统进行仿真。

（1）输入信号为r（t）=1（t）；

（2）输入信号为如下分段函数

解：

输入总函数为：

（1）

输入为：

plot（tout,yout）

xlabel（'tout'）

ylabel（'yout'）

输出为：

（2）

当输入为分段函数时：

输入为：

plot（tout,yout）

xlabel（'tout'）

ylabel（'yout'）

输入为：

输出为：

8.4液压调速系统结构如图8.53所示，在稳定的情况下在V环节前加上f=-1的阶跃扰动，试求系统在该扰动作用下IV环节和V环节的动态过程。

解：

（1）扰动在四环节的动态过程

输入为：

Plot（tout，yout）

输出为：

（2）扰动在五环节的动态过程：

输入为

Plot（tout,yout）

输出为：

8.5某控制系统如图8.54所示，选择增益K的值，使系统阶跃响应的超调量小于20%，且调节时间小于5S。

解：

由试探可知当K=1000时符合条件

其输出为：

8.7潜艇潜水深度控制系统的简化结构如图8.56所示，求系统在阶跃作用下的动态响应，并观察当舵机的K增大时系统动态性能有何改变。

由分析可知：

取K分别为1,2,4,10,20时图形分别为：

当K=1时输出为

当K=2时输出为

当K=4时输出为

当K=10时输出为

当K=20时输出为

8.8非线性控制系统如图8.57所示，求系统在有饱和非线性和无饱和非线性两种情况下的动态响应，分析饱和非线性对系统动态性能的影响。

解：

无饱和非线性的总输入为：

输出为

当是有饱和非线性时输入为

输出为