end; end;
t1=t(i);i=dimt+1;n=0; while n==0; i=i-1;
if y(i)<=0.98; n=1; end; t2=t(i); if t1>t2; ts2=t1; else ts2=t2; end;
end; %程序中,pos为超调量σ%。
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实验三 线性控制系统的时域响应分析
一、
实验目的
1. 熟悉MATLAB有关命令的用法;
2. 用MATLAB系统命令对给定系统进行时域分析;
二、实验内容
求连续系统的单位阶跃响应有关命令的用法: 命令格式:
[y,x,t]=step(num, den) [y,x,t]=step(num, den, t) [y,x,t]=step(A,B,C,D) [y,x,t]=step(A,B,C,D,iu) [y,x,t]=step(A,B,C,D,iu,t)
练习3-1. 给定系统的传递函数如下:
C(S)25?2R(S)S?4S?25求该系统的阶跃响应曲线,记录超调量、上升时间、过渡过程时间。
练习3-2. 已知系统的开环传递函数为:
G(s)?20s4?8s3?36s2?40s求出该系统在单位负反馈下的阶跃响应曲线,记录超调量、上升时间、过渡过程时间。
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练习3-3 已知系统的传递函数为:
+ 6.3233(s?1.4235)21s s(s?1)(s?5)—
① 求系统的阶跃响应;
② 阶跃响应曲线线型用“*”号表示;
③阶跃响应图应加上横坐标名、纵坐标名和标题名,并加上网格线。
练习3-4 求T1、T2、T3系统的阶跃响应;
① 将 T1、T2、T3系统的阶跃响应图画在同一窗口内;
② T1、T2、T3系统的阶跃响应曲线分别用不同的线形和颜色表示; ③ 将‘T1、T2、T3’分别标注在对应的曲线上。
T21?s2?2s?2Ts?212?4s2?2s?2T3?2s3?3s2?3s?1
练习3-5 一个系统的状态空间描述如下:
?.?x???????1?1???x?1????11??u1?.1?x2???6.50????x2???10????u?2???y1??10??x1??00??u1??y???2??01????x???2??00????u?2?①求出 G(S)= Y(S)/U(S); ②绘制该状态方程的单位阶跃响应曲线。
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练习3-6典型二阶欠阻尼系统的传递函数为:
2?n2(?a??2)G(S)?2?222s?2??ns??ns?2?s?(?a??2)极点位置:
S????j?a式中:
????n;?a??n1??2;??cos(?)①设ωa=1, σ=0.5,1,5 ,求阶跃响应; ②设σ=1 , ωa=0.5,1,5 ,求阶跃响应; ③设:
,?n?222求阶跃响应;
??1,2,52
④设
?n?2??300求阶跃响应;
450600⑤阶跃响应对应的时间:t=0至 t=10 ,分析参数变化(增加、减少与不变)对阶跃响应的影响。
(提示:程序中可使用“INPUT”命令,用键盘输入不同的参数。)
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实验四 SIMULINK基本用法
一 实验目的
1. 学习SIMULINK 软件工具的使用方法; 2. 用SIMULINK 仿真线性系统;
3. 学习用SIMULINK软件工具对经典控制系统进行仿真设计的基本方法。
二 实验内容
1.SIMULINK简介
SIMULINK是MATLAB软件的扩展,它是实现动态系统建模和仿真的一个软件包,它与MATLAB语言的主要区别在于,其与用户交互接口是基于Windows的模型化图形输入,其结果是使得用户可以把更多的精力投入到系统模型的构建,而非语言的编程上。
所谓模型化图形输入是指SIMULINK提供了一些按功能分类的基本的系统模块,用户只需要知道这些模块的输入输出及模块的功能,而不必考察模块内部是如何实现的,通过对这些基本模块的调用,再将它们连接起来就可以构成所需要的系统模型(以.mdl文件进行存取),进而进行仿真与分析。 2. SIMULINK的启动
进入SIMULINK界面,只要你在MATLAB命令窗口提示符下键入‘SIMULINK’,按回车键即可启动SIMULINK软件。在启动S IMULINK软件之后,SIMULINK的主要方块图库将显示在一个新的Windows中。 如图4-1所示:
? 在MATLAB命令窗口中输入simulink :
结果是在桌面上出现一个称为Simulink Library Browser的窗口,在这个窗口中列出了按功能分类的各种模块的名称。
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