傳遞函數(shù)實驗

傳遞函數(shù)實驗第一頁，共二十九頁，2022年，8月28日第二頁，共二十九頁，2022年，8月28日第三頁，共二十九頁，2022年，8月28日第四頁，共二十九頁，2022年，8月28日第五頁，共二十九頁，2022年，8月28日第六頁，共二十九頁，2022年，8月28日第七頁，共二十九頁，2022年，8月28日第八頁，共二十九頁，2022年，8月28日第九頁，共二十九頁，2022年，8月28日第十頁，共二十九頁，2022年，8月28日第十一頁，共二十九頁，2022年，8月28日第十二頁，共二十九頁，2022年，8月28日練習：第十三頁，共二十九頁，2022年，8月28日各種典型環(huán)節(jié)的階躍響應曲線1、比例環(huán)節(jié)（K）

從圖形庫瀏覽器中拖曳Step（階躍輸入）、Gain（增益模塊）、Scope模塊到仿真操作畫面，連接成仿真框圖。結論：比例環(huán)節(jié)K改變，則放大倍數(shù)改變。第十四頁，共二十九頁，2022年，8月28日2、積分環(huán)節(jié)（1/Ts）

拖曳Step（階躍輸入）、TransferFcn（傳遞函數(shù)）、Scope模塊到仿真操作畫面，連接成仿真框圖。結論：T越大，則積分越慢第十五頁，共二十九頁，2022年，8月28日3、一階慣性環(huán)節(jié)（1/（Ts+1））

拖曳Step（階躍輸入）、TransferFcn（傳遞函數(shù)）、Scope模塊到仿真操作畫面，使傳遞函數(shù)變成1/（Ts+1），連接成仿真框圖。結論：T越大，慣性越大第十六頁，共二十九頁，2022年，8月28日4、微分環(huán)節(jié)（Ks/（Ts+1））

拖曳Step（階躍輸入）、TransferFcn（傳遞函數(shù)）、Scope模塊到仿真操作畫面，將TransferFcn（傳遞函數(shù)）模塊的參數(shù)重新設置，使其傳遞函數(shù)變成Ks/（Ts+1），連接成仿真框圖。結論：微分環(huán)節(jié)輸出能反應輸入對時間的變化率第十七頁，共二十九頁，2022年，8月28日5、二階振蕩環(huán)節(jié) （1）令ωn

不變，ξ取不同的值（0<ξ<1）

（2）令ξ=0.2不變，ωn取不同的值令ωn=5不變，ξ取0.5和0.2結論：ωn相同，ξ越大響應越快令ξ=0.2不變，ωn取5和10（ωn越大，響應越快）第十八頁，共二十九頁，2022年，8月28日6、延遲環(huán)節(jié) 將仿真框圖中的TransferFcn（傳遞函數(shù)）模塊換成TransportDelay（時間延遲）模塊，改變延遲時間τ，觀察單位階躍響應曲線變化情況。

結論：τ的大小影響延遲時間 第十九頁，共二十九頁，2022年，8月28日用MATLAB求控制系統(tǒng)的瞬態(tài)響應（1）階躍響應step(num,den)

說明：時間向量t的范圍由軟件自動設定，階躍響應曲線隨即繪出step(num,den,t)

說明：時間向量t的范圍可以由人工給定[y，x]=step(num,den)

說明：返回變量y為輸出向量，x為狀態(tài)向量在MATLAB程序中，先定義num,den數(shù)組，并調用上述指令，即可生成單位階躍輸入信號下的階躍響應曲線圖?？紤]下列系統(tǒng)：第二十頁，共二十九頁，2022年，8月28日num=[0025];%定義分子多項式den=[1425];%定義分母多項式step(num,den)%調用階躍響應函數(shù)求取單位階躍響應曲線grid%畫網(wǎng)格標度線

xlabel(‘t/s’),ylabel(‘c(t)’)%給坐標軸加上說明title(‘Unit-stepRespinseofG(s)=25/(s^2+4s+25)’)%給圖形加上標題名第二十一頁，共二十九頁，2022年，8月28日為了在圖形屏幕上書寫文本，可以用text命令在圖上的任何位置加標注。text(0.5,-0.08,'X1','FontSize',18);或text(-0.15,0.5,'Y1','FontSize',18)說明：第一個語句在坐標點x=3.4,y=-0.06上書寫出’Y1’。第二個語句在坐標點x=3.4,y=1.4上書寫出’Y2’。第二十二頁，共二十九頁，2022年，8月28日（2）脈沖響應

impulse(num,den)說明：時間向量t的范圍由軟件自動設定，階躍響應曲線隨即繪出impulse(num,den,t)說明：時間向量t的范圍可以由人工給定（例如t=0:0.1:10）[y,x]=impulse(num,den)說明：返回變量y為輸出向量，x為狀態(tài)向量[y,x,t]=impulse(num,den,t)說明：向量t表示脈沖響應進行計算的時間考慮下列系統(tǒng)：第二十三頁，共二十九頁，2022年，8月28日

num=[001];den=[10.21];impulse(num,den)gridxlabel(‘t/s’,'FontSize',18),ylabel(‘c(t)’,'FontSize',18)title(‘Unit-impulseResponseofG(s)=1/(s^2+0.2s+1)’,'FontSize',22)第二十四頁，共二十九頁，2022年，8月28日（3）特征參量和對二階系統(tǒng)性能的影響a、參量對二階系統(tǒng)性能的影響num=[001];den1=[101];den2=[10.51];den3=[111];den4=[121];den5=[141];t=0:0.1:10;step(num,den1,t)grid第二十五頁，共二十九頁，2022年，8月28日text(4,1.7,'Zeta=0','FontSize',12);holdstep(num,den2,t)text(3.3,1.5,'0.25','FontSize',12)step(num,den3,t)text(3.5,1.2,'0.5','FontSize',12)step(num,den4,t)text(3.3,0.9,'1.0','FontSize',12)step(num,den5,t)text(3.3,0.6,'2.0','FontSize',12)title('Step-ResponseCurves]','FontSize',15)第二十六頁，共二十九頁，2022年，8月28日b、參量對二階系統(tǒng)性能的影響num1=[001];den1=[10.51];t=0:0.1:3;step(num1,den1,t);grid;holdontext(3.1,1.4,'wn=1','FontSize',12)num2=[004];den2=[114];step(num2,den2,t);holdontext(1.7,1.4,'wn=2','FontSize',12)num3=[009];den3=[11.59];step(num3,den3,t);holdontext(0.5,1.4,'wn=3','FontSi