实验一 阶跃响应

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1、实验一控制系统的阶跃响应一、实验目的1、观察学习二阶控制系统的单位阶跃响应、脉冲响应。2、记录单位阶跃响应曲线、脉冲响应曲线。3、掌握时间响应分析的一般方法。4、掌握系统阶跃响应曲线与传递函数参数的对应关系。二、实验设备PC机，MATLAB仿真软件。三、实验内容1、作以下二阶系统的单位阶跃响应曲线2、分别改变该系统的和，观察阶跃响应曲线的变化。3、作该系统的脉冲响应曲线。四、实验步骤1、二阶系统为（1）键人程序观察并纪录阶跃响应曲线程序如下：num=[10];den=[1210];figure(1)step(num,den);title('num=[10]den=[1210]');阶跃响应曲线

2、如下：5/5（2）A.健入damp（den）计算系统的闭环根、阻尼比、无阻尼振荡频率，并作记录。闭环根阻尼比ξ无阻尼振荡频率-1.00+3.00i-1.00-3.00i0.3163.16B.健入[y，x，t]=step（num，den）%返回变量输出y与时间t（变量x为状态变量矩阵）[y，t']%显示输出向量y与时间向量t（t为自动向量）记录实际测取的峰值大小、Cmax(tp)、峰值时间tp、过渡时间ts并与理论值相比较。实际值理论值峰值Cmax(tp)1.3509峰值时间tp1.0491过渡时间ts2.53994.19632、修改参数,分别实现=1,=2的响应曲线,并作记录。程序为:n0=1

3、0；d0=[1210]；step（n0，d0）%原系统=0．316holdon%保持原曲线n1=n0，d1=[16.3210]；step（n1，d1）%=1n2=n0；d2=[112.6410]；step(n2,d2)%=25/5修改参数,写出程序分别实现=和=2的响应曲线,并作记录。%3、试作以下系统的阶跃响应，并比较与原系统响应曲线的差别与特点，作出相应的实验分析结果(a)，有系统零点情况，即s=-5。(b)，分子分母多项式阶数相等，即n=m=2。(c)，分子多项式零次项系数为零。5/5(d)，原响应的微分，微分系数为1/10。，clear;closeall;figure(1)num=[0

4、010];den=[1210];step(num,den);holdon;num1=[0210];den1=[1210];step(num1,den1);num2=[10.510];den2=[1210];step(num2,den2);holdon;num3=[10.50];den3=[1210];step(num3,den3);holdon;num4=[010];den4=[1210];step(num4,den4);title('bijiao')五、预习要求5/51、仔细阅读实验指导书。2、预习相关控制理论知识。3、完成相关仿真程序的书面设计。4、有条件的可提前上机练习。六、实验报告要求

5、1、分析系统的阻尼比和无阻尼振荡频率对系统阶跃响应的影响。2、分析响应曲线的零初值（起点为0）、非零初值（起点为非0）与系统模型的关系。3、分析响应曲线的稳态值与系统模型的关系。4、分析系统零点对阶跃响应的影响。5/5