控制系统时间响应分析”实验报告

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1、实验一、“控制系统时间响应分析”实验报告一、实验类型验证性实验二、实验目的1、求系统在时间常数τ不同取值时的单位脉冲、单位阶跃响应和任意输入响应，熟悉系统时间响应的定义和图形曲线2、求系统的上升时间、峰值时间、最大超调量和调整时间等性能指标，熟悉系统瞬态性能指标的定义。三、实验仪器与设备（或工具软件）计算机，MATLAB软件四、实验内容、实验方法与步骤已知系统传递函数1、求系统在时间常数τ不同取值时的单位脉冲、单位阶跃响应和任意输入响应。应用impulse函数，可以得到τ=0，τ=0.0125、τ=

2、0.025时系统单位脉冲响应；应用step函数，同样可以得到τ=0，τ=0.0125、τ=0.025时系统单位阶跃响应。2、求系统的瞬态性能指标五、实验结果1、系统在时间常数τ不同取值时的单位脉冲、单位阶跃响应和任意输入响t=[0:0.01:0.8];%仿真时间区段nG=[50];tao=0; dG=[0.05 1+50*tao 50]; G1=tf(nG,dG);tao=0.0125; dG=[0.05 1+50*tao 50]; G2=tf(nG,dG);tao=0.025; dG=[0.05 

3、1+50*tao 50]; G3=tf(nG,dG);%三种τ值下，系统的传递函数模型[y1,T]=impulse(G1,t);[y1a,T]=step(G1,t);[y2,T]=impulse(G2,t);[y2a,T]=step(G2,t);[y3,T]=impulse(G3,t);[y3a,T]=step(G3,t);%系统响应subplot(131),plot(T,y1,'--',T,y2,'-.',T,y3,'-')legend('tao=0','tao=0.0125','tao=0.02

4、5')xlabel('t(sec)'),ylabel('x(t)');grid on;subplot(132),plot(T,y1a,'--',T,y2a,'-.',T,y3a,'-')legend('tao=0','tao=0.0125','tao=0.025')grid on;xlabel('t(sec)'),ylabel('x(t)');%产生图形t=[0:0.01:1];u=sin(2*pi*t);% 仿真时间区段和输入Tao=0.025;nG=[50]; dG=[0.05 1+50*tao

5、 50]; G=tf(nG,dG);%系统传递函数模型y=lsim(G,u,t);  %求系统响应plot(t,u,'--',t,y,'-',t,u'-y,'-.','linewidth',1)legend('u(t)','xo(t)','e(t)')grid; xlabel('t(sec)'),ylabel('x(t)');%产生图形t=[0:0.01:1];u=sin(2*pi*t);tao=0.025;nG=[50];dG=[0.05 1+50*tao 50];G=tf(nG,dG);y=ls

6、im(G,u,t);subplot(133),plot(t,u,'--',t,y,'-',t,u-y','-.','linewidth',1)legend('u(t)','xo(t)','e(t)')grid on;xlabel('t(sec)'),ylabel('x(t)');系统在时间常数τ不同取值时的单位脉冲、单位阶跃响应和任意输入响应:1、系统的瞬态性能指标t=0:0.001:1; %设定仿真时间区段和误差限yss=1;dta=0.02;tao=0; dG=[0.05 1+50*tao 50

7、]; G1=tf(nG,dG);tao=0.0125; dG=[0.05 1+50*tao 50]; G2=tf(nG,dG);tao=0.025; dG=[0.05 1+50*tao 50]; G3=tf(nG,dG); %三种τ值下，系统的传递函数模型y1=step(G1,t);y2=step(G2,t);y3=step(G3,t);  %三种τ值下，系统的单位阶跃响应r=1;while y1(r)

8、]=max(y1);tp1=(tp-1)*0.001;%峰值时间mp1=(ymax-yss)/yss;%最大超调量s=1001;while y1(s)>1-dta&y1(s)<1+dta;s=s-1;endts1=(s-1)*0.001;%调整时间r=1;while y2(r)