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1、线性控制系统实验报告（123）040820224郑晶2011年11月实验一利用MATLAB进行系统仿真试做报告实验题一质量－弹簧－阻尼系统的零输入动态响应为：利用MATLAB计算并绘制系统在以下两种情况下的零输入响应。(1)（2）现场绘出实验一的零输入响应曲线。实验程序：%实验一利用MATLAB进行系统仿真y0=0.15;wn=sqrt(2);zeta1=3/(2*sqrt(2));zeta2=1/(2*sqrt(2));t=[0:0.1:10];t1=acos(zeta1)*ones(1,len
2、gth(t));t2=acos(zeta2)*ones(1,length(t));c1=(y0/sqrt(1-zeta1^2));c2=(y0/sqrt(1-zeta2^2));y1=c1*exp(-zeta1*wn*t).*sin(wn*sqrt(1-zeta1^2)*t+t1);y2=c2*exp(-zeta2*wn*t).*sin(wn*sqrt(1-zeta2^2)*t+t2);bu=c2*exp(-zeta2*wn*t);b1=-bu;plot(t,y1,'-',t,y2,'-',t,b
3、u,'-',t,b1,'--'),gridxlabel('Time[sec]');ylabel('y(t)Displacement[m]')text(0.2,0.85,['overdampedzetal=',num2str(zeta1)],'sc')text(0.2,0.80,['overdampedzeta2=',num2str(zeta2)],'sc')实验结果：实验题二：控制系统见下图1.7，根据上面介绍的MATLAB仿真函数，完成（a）利用所学的series函数和cloop函数，计算闭环传
4、递函数，用printsys函数直接显示结果；（b）利用所学的step函数求取闭环系统的单位阶跃响应，验证终值应为2/5。实验程序：%实验题二(1)[num,den]=series(1,[1,1],[1,2],[1,3])；printsys(num,den)实验结果为：num/den=s+2-------------s^2+4s+3%实验题二（2）[num,den]=series(1,[1,1],[1,2],[1,3])；printsys(num,den)；[num1,den1]=cloop(num
5、,den)；step(num1,den1)实验结果：由图可以看出单位阶跃响应得终值为：0.4实验二控制系统时域性能分析试做报告实验题1：闭环控制系统的分析控制系统对干扰输入的闭环传递函数为H(s)=试绘出闭环系统对阶跃干扰信号的响应，并求其稳态误差。并通过比较闭环系统和开环系统的稳态值说明闭环系统的优越性。实验要求：附实验结果和相应的程序，并对实验仿真结果进行分析。实验程序：%H(s)=-1/(2s+541.5)输入为阶跃函数num=[-1];den=[2541.5];sys=tf(num,den
6、);step(sys)[y,t]=step(sys)w=y(length(t))%w是稳态误差formatlong,w实验结果：w=-0.00184452969390实验图形：实验题2：现利用impulse函数绘制系统(num=1;t=0:0.1:12;den=[12*zeta1])在zeta＝0.1,0.25,0.5,1.0的脉冲响应。实验要求：附实验结果和相应的程序。实验程序：%系统(num=1;t=0:0.1:12;den=[12*zeta1])%在zeta＝0.1,0.25,0.5,1.0
7、的脉冲响应。t=[0:0.1:12];num=[1];zeta1=0.1;den1=[1,2*zeta1,1];zeta2=0.25;den2=[1,2*zeta2,1];zeta3=0.5;den3=[1,2*zeta3,1];zeta4=1.0;den4=[1,2*zeta4,1];[y1,x,t]=impulse(num,den1,t);[y2,x,t]=impulse(num,den2,t);[y3,x,t]=impulse(num,den3,t);[y4,x,t]=impulse(num
8、,den4,t);%画图plot(t,y1,'k-',t,y2,'b.',t,y3,'g.-',t,y4,'r--');xlabel('wnt'),ylabel('Y(t)')%x,y轴名标注title('zeta=0.1(black)0.25(blue)0.5(green)1.0(red)'),grid实验结果：实验题3：现利用lsim函数求闭环系统对单位斜坡输入的响应。该系统的传递函数为H（s）=实验要求：附实验结果和相应的程序实验程序:%H(s)=10s+20/(s*s+20
