中南大学交通运输工程学院机械工程控制基础上级题目答案

中南大学交通运输工程学院

机械工程控制基础实验报告

实验序号

学生姓名

专业班级

学 号

日 期 2013.6.5

目录

《机械控制工程基础》第1次上机试题 ........................................................................................... 1

第1题............................................................................................................................................. 1 第2题............................................................................................................................................. 2 第3题............................................................................................................................................. 4 第4题............................................................................................................................................. 5 第5题............................................................................................................................................. 6 第6题............................................................................................................................................. 7 第7题............................................................................................................................................. 8 《机械控制工程基础》第2次上机试题 ......................................................................................... 10

第1题........................................................................................................................................... 10 第2题........................................................................................................................................... 11 第3题........................................................................................................................................... 12 第4题........................................................................................................................................... 14 第5题........................................................................................................................................... 16 第6题........................................................................................................................................... 17 《机械控制工程基础》第3次上机试题 ......................................................................................... 21

第1题........................................................................................................................................... 21 第2题........................................................................................................................................... 22 第3题........................................................................................................................................... 23 第4题........................................................................................................................................... 24 第5题........................................................................................................................................... 26 《机械控制工程基础》第4次上机试题 ......................................................................................... 29

第1题........................................................................................................................................... 29 第2题........................................................................................................................................... 31 第3题........................................................................................................................................... 34 第4题........................................................................................................................................... 37

0

《机械控制工程基础》第1次上机试题

第1题已知系统的闭环传递函数G(s)?线。

1，试求所述系统的单位阶跃响应曲线和脉冲响应曲

s2?0.4s?1解：绘制该系统的单位脉冲曲线程序如下 n=[0,0,1];

d=[1,0.4,1]; sys=tf(n,d);

impulse(sys); grid;

title('Impulse Response of G(s)=1/(s^2+0.4s+1)');

运行结果如下

绘制该系统的单位阶跃曲线程序如下

n=[0,0,1]; d=[1,0.4,1]; sys=tf(n,d);

step(sys); grid;

title('Step Response of G(s)=1/(s^2+0.4s+1)');

1

运行结果如下

第2题 已知一个如图所示的二阶系统，其开环传递函数为

X (s)ik，其中T=1，绘制k分别为

s?Ts?1?X (s)o0.1,0.2,0.5,0.8,1.0,2.4时，其开环系统及单位负反馈系统的单位阶跃响应曲线。

ks(Ts+1)-

解：绘制图示系统的开环系统的单位阶跃相应曲线，程序如下

k=[0.1 0.2 0.5 0.8 1 2.4]; t=linspace(0,20,200); n=1;

d=conv([1 0],[1,1]) for j=1:6

sys=tf(n*k(j),d) y(:,j)=step(sys,t); end

plot(t,y(:,1:6)) grid on

gtext('k=0.1','linewidth',1.5,'fontsize',10) %用鼠标放置文本 gtext('k=0.2','linewidth',1.5,'fontsize',10) gtext('k=0.5','linewidth',1.5,'fontsize',10) gtext('k=0.8','linewidth',1.5,'fontsize',10) gtext('k=1.0','linewidth',1.5,'fontsize',10) gtext('k=2.4','linewidth',1.5,'fontsize',10)

2

title('Step Response of G(s)=k/(s^2+s)');

运行结果如下

绘制图示系统的开环系统的单位阶跃相应曲线，程序如下

k=[0.1 0.2 0.5 0.8 1 2.4]; t=linspace(0,20,200); n=1;

d=conv([1 0],[1,1]) for j=1:6

s1=tf(n*k(j),d) sys=feedback(s1,1) y(:,j)=step(sys,t); end

plot(t,y(:,1:6)) grid on

gtext('k=0.1','linewidth',1.5,'fontsize',10) gtext('k=0.2','linewidth',1.5,'fontsize',10) gtext('k=0.5','linewidth',1.5,'fontsize',10) gtext('k=0.8','linewidth',1.5,'fontsize',10) gtext('k=1.0','linewidth',1.5,'fontsize',10) gtext('k=2.4','linewidth',1.5,'fontsize',10) title('Step Response of GK(s)=k/(s^2+s)');

运行结果如下

3