仿真實驗一：控制系統(tǒng)的時域

1、仿真實驗一：控制系統(tǒng)的時域分析一. 實驗目的：1 觀察控制系統(tǒng)的時域響應；2 記錄單位階躍響應曲線；3 掌握時間響應分析的一般方法；4 初步了解控制系統(tǒng)的調節(jié)過程。二實驗步驟：1 將實驗一代碼這個文件夾拷貝到桌面上;2 開機進入Matlab6.1運行界面;3 通過下面方法將當前路徑設置為實驗一代碼這個文件夾所在的路徑4 Matlab指令窗后面輸入指令：con_sys; 進入本次實驗主界面。5 分別雙擊上圖中的三個按鍵，依次完成實驗內(nèi)容。6 本次實驗的相關Matlab函數(shù)：傳遞函數(shù)G=tf(num,den)可輸入一傳遞函數(shù)，其中num、den分別表示分子、分母按降冪排列的系數(shù)。l 如 的num和

2、den分別是num=1 4和den=1 1 0，則此時的傳遞函數(shù)G的Matlab代碼是：G=tf(1 4，1 1 0)或G=tf(num,den)。l 如 的num和den分別是num=1 4和den=conv（1 0.2，1 2），則此時的傳遞函數(shù)G的Matlab代碼是：G=tf(1 4，conv（1 0.2，1 2）或G=tf(num,den)。三實驗內(nèi)容：1 觀察一階系統(tǒng)G=1/(T+s)的時域響應：取3個不同的時間常數(shù)T，分別觀察該時間常數(shù)下系統(tǒng)的四個典型響應：脈沖響應、階躍響應、斜坡響應以及單位加速度響應。將實驗結果圖記錄下來，利用Alt+ Prisc組合按鈕實現(xiàn)截圖。2 二階系統(tǒng)的

3、時域性能分析：(1) 固定自然頻率與阻尼比，調節(jié)響應時間滑塊，記錄階躍響應最終出現(xiàn)穩(wěn)定值時的實驗結果，包括極點分布圖與階躍響應圖。(2) 調節(jié)自然頻率與阻尼比，要求：Tr0.56s；Tp1.29s；Ts5.46；超調不大于5.記錄下滿足上述要求的自然頻率與阻尼比的2組數(shù)據(jù)，以及對應的極點分布圖與階躍響應圖。(3) 結合系統(tǒng)的零極點圖，觀察自然頻率與阻尼比對極點位置的影響，固定自然頻率，改變阻尼比，記錄2組實驗結果。(4)結合時域響應圖，觀察自然頻率與阻尼比對階躍響應的影響，固定阻尼比，改變自然頻率，記錄2組實驗結果。3 觀察比例-微分校正與測速反饋對二階系統(tǒng)性能的改善。(1).按原始的調節(jié)參數(shù)

4、輸入K1=1、K2=1、K3=0、K4=0，調節(jié)時間滑塊，記錄階躍響應最終出現(xiàn)穩(wěn)定值時的極點分布圖與階躍響應圖。(2).固定K1=1、K2=1、K3=0、K4=0，采用2個不同的傳遞函數(shù)G輸入，觀察各項性能指數(shù)，記錄實驗結果。(3).固定K1=1、K2=1、K4=0，G的情況下，分別取2個不同的K3，觀察比例-微分控制對系統(tǒng)性能的改善，記錄實驗結果。(4).固定K1=1、K2=1、K3=0，G的情況下，分別取2個不同的K4，觀察測速反饋對系統(tǒng)性能的影響，記錄實驗結果。(5).固定K1=1、K2=1、G的情況下，調節(jié)2組參數(shù)K3、K4的不同組合，使系統(tǒng)階躍響應滿足： 上升時間Tr3.5s； 超調量 2%.四實驗小結 控制時域的分析這個