二阶系统的阶跃响应实验报告

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划二阶系统的阶跃响应实验报告　　实验二典型系统的时域响应分析　　1.实验目的　　1)通过用MATLAB及SIMULINK对控制系统的时域分析有感性认识。2)明确对于一阶系统，单位阶跃信号、单位斜坡信号以及单位脉冲信号的响应曲线图。3)对于二阶系统阶跃信号的响应曲线图以及不同阻尼比、不同自然角频率取值范围的二阶系统曲线比较图。　　4)利用MATLAB软件来绘制高阶控制系统的零极点分布图，判断此系统是否有主导极点，能否用低阶系统来近似，并将高阶系统与低阶系统的阶跃响应特性进行比较　

2、　5）编制简单的M文件程序。2.实验仪器　　PC计算机一台，MATLAB软件1套3.实验内容1）一阶系统的响应　　=1/[s(+1)]由拉氏反变换得h(t)=1-e^(-t/)(t>=0)由此得知，图形是一条单调上升的指数曲线，与理论分析相符。　　=1/[s^2(4s+1)]可求的一阶系统的单位斜坡响应为c(t)=(t-4)+4e^(-t/4)e(t)=r(t)-c(t)=4-4e^(-t/4)当t=0时，e(t)=0,当趋于无穷时，误差趋于常值4.　　3）一阶系统的单位脉冲响应目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在

3、这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　在medit环境下，编译一个.m文件，利用impulse函数可以得出仿真曲线图。此处注意分析在SIMULINK环境中可否得到该曲线图。　　理论分析：C=5/(+2)=(5/2)/(+1)可求的g(t)=^(-t/),是一个单调递减的函数。两种环境下得到的曲线图不一致。2）二阶系统的单位阶跃响应　　二阶系统的闭环传递函数标准形式为?n2　　G(s)?22　　s?2??ns??n　　其阶跃响应可以分以下情况解出　　①当??0时，系统阶跃响应为c(t)?1?c

4、os(?nt)　　②当0???1时，系统阶跃响应为c(t)?1?e?　　??nt　　1??　　2　　sin(?dt??)　　其中??tg?1??2/?，?d??n??2　　③当??1时，系统阶跃响应为c(t)?1?(1??nt)e??nt　　?e?1te?2t?　　??④当??1时，系统阶跃响应为c(t)?1??????2　　2?2??1?1　　?n　　其中?1?????2?1，?2?????2?1自然角频率?n?1目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目

5、的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　选取不同阻尼比??0,,,,,,，用MATLAB得到二阶系统阶跃响应　　曲线。　　二阶系统?对系统响应的影响　　分析：当wn一定时，?越小，振荡越厉害，当?增大到1以后，曲线变为单调上升。(2)阻尼比??　　选取不同自然角频率?n?,,,,，用MATLAB得到二阶系统阶跃响应曲线，并分析比较不同自然角频率对应的系统输出的情况。　　本题采用第三种，在SIMULINK环境下搭建图1的模型，进行仿真，二阶系统阶跃响应曲线。　　实验二二阶系统阶跃响应　　一、实验目的　　1．研究二阶系统的特征参数如阻尼比?和无阻尼自然频率?n

6、对系统动态性能　　的影响；定量分析?和?n与最大超调量Mp、调节时间tS之间的关系。2．进一步学习实验系统的使用方法。3．学会根据系统阶跃响应曲线确定传递函数。二、实验仪器　　1．EL-AT-II型自动控制系统实验箱一台2．PC计算机一台三、实验原理　　1．模拟实验的基本原理：目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　控制系统模拟实验采用复合网络法来模拟各种典型环节，即利用运算放大器不同的

7、输入网络和反馈网络模拟各种典型环节，然后按照给定系统的结构图将这些模拟环节连接起来，便得到了相应的模拟系统。再将输入信号加到模拟系统的输入端，并利用计算机等测量仪器，测量系统的输出，便可得到系统的动态响应曲线及性能指标。若改变系统的参数，还可进一步分析研究参数对系统性能的影响。2.时域性能指标的测量方法：超调量?%：　　1)启动计算机，在桌面双击图标[自动控制实验系统]运行软件。2)测试计算机与实验箱的通信是否正常,通信正常继续。如通信不正常查