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1、实用燕山大学自动控制实验课报告题目：基于Matlab/Simulink的控制系统仿真实验题目学院信息科学与工程学院年级专业16计算机科学与技术1班学生姓名石昊南（计算机（一）班学号：160104010021)田锐（计算机（一）班学号：160104010025)李宁（计算机（一）班学号：160104010024)熊洪洋（计算机（一）班学号：160104010023)王冕（计算机（一）班学号：160104010022)指导教师杨晛文档实用报告日期2018年9月15日文档实用《控制原理》讨论课小组分工表组号第5组题目基
2、于Matlab/Simulink的控制系统仿真实验题目人员及分工石昊南，160104010021，参与实验，并撰写报告田锐，160104010025，参与实验，并撰写报告王冕，160104010022，参与实验，制作PPT，讲解PPT李宁，160104010024，参与实验，制作PPT，讲解PPT熊洪洋，160104010023，参与实验，制作PPT，讲解PPT文档实用实验一二阶系统闭环参数和对时域响应的影响l如图1.1所示的典型二阶系统，其开环传递函数为，其中，无阻尼自然震荡角频率=1，为阻尼比，分别为0,0.
3、2,0.4,0.6,0.9,1.2,1.5时，其单位负反馈系统的单位阶跃响应曲线如图1.2所示：图1.2单位负反馈系统的单位阶跃响应曲线文档实用R(s)C(s)图1.1典型二阶系统方框图1.matlab程序的每个语句和函数的含义：Matlab程序代码：wn=1;%给无阻尼自振角频率赋值sigma=[0,0.2,0.4,0.6,0.9,1.2,1.5];%sigma数组存储阻尼比num=wn*wn;%自振角频率取平方得到传递函数的分子部分t=linspace(0,20,200)';%均分计算指令，得到等间距数组fo
4、rj=1:7%循环对七个sigma值分别求取函数den=conv([1,0],[1,2*wn*sigma(j)]);%求传递函数的分母部分s1=tf(num,den);%合并分母分子，构成传递函数sys=feedback(s1,1);%计算反馈，其中负反馈第二个参数为正y(:,j)=step(sys,t);%阶跃响应绘图，并储存在y数组中endplot(t,y(:,1:7));%画图函数，画出存储在y中的阶跃响应函数grid;%打开网格gtext('sigma=0');%在图中添加说明gtext('sigma=0
5、.2');gtext('sigma=0.4');gtext('sigma=0.6');gtext('sigma=0.9');文档实用gtext('sigma=1.2');gtext('sigma=1.5')2.对时域响应的影响，典型二阶系统阻尼系数在一般工程系统中的选择范围：对时域响应的影响：当=0（无阻尼状态）时，系统在等幅振荡；当逐渐增加，在0<<1（欠阻尼状态）时，随着阻尼比的增加，单位阶跃响应的振荡特性减弱；当=1（临界阻尼状态）时，系统有单调上升的特性；当>1（过阻尼状态）时，系统单调上升，并且随着的增
6、大，ts时间变大。工程系统中一般选取=0.4~0.8的欠阻尼状态，因为这个时候可以获得一个振荡特性适度，调整时间较短的响应过程。实验二开环参数K和T对系统动态性能及稳定性的影响对一般的二阶系统而言，其开环传递函数为，其中，K为回路增益，通常是可调节的，T为时间常数，通常由被控对象的特性决定，一般是不可以改变的。1.单位负反馈系统的闭环传递函数；G(s)=/(1+)=K/(Ts2+s+K)2.对比二阶系统的典型传递函数，K、T与、的关系式：二阶系统的典型传递函数为：G(s)=2/(s2+2s+2)对比可得：==1/
7、(2*)3.从2中的关系式中分析K、T与、的关系为：由于T为时间常数，所以其中变化的只有回路增益K，通过观察K、T与、文档实用的关系式，可以得到：随着K的增加而增加，随着K的减少而增加。4.实验参数设定T=1，试绘制K分别为0.1,0.2，0.5，0.8，1.0，2.4时，其单位负反馈系统的单位阶跃曲线如图2.1所示图2.1单位负反馈系统的单位阶跃曲线5.程序的每个语句和函数的含义；文档实用Matlab程序代码：T=1;%给T赋值，时间常量T为1K=[0.1,0.2,0.5,0.8,1.0,2.4];%数组K存储
8、回路增益t=linspace(0,20,200)'%均分计算指令，得到等间距数组num=1;%num赋值为1den=conv([1,0],[T,1]);%通过计算卷子得到开环传递函数的分母forj=1:6%for循环分别得到不同K时的函数图形s1=tf(num*K(j),den);%得到开环传递函数sys=feedback(s1,1);%计算负反馈后的闭环传递函数y(:,
