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1、——MATLAB实验传递函数练习:各种典型环节的阶跃响应曲线1、比例环节(K)从图形库浏览器中拖曳Step(阶跃输入)、Gain(增益模块)、Scope模块到仿真操作画面,连接成仿真框图。结论:比例环节K改变,则放大倍数改变。2、积分环节(1/Ts)拖曳Step(阶跃输入)、TransferFcn(传递函数)、Scope模块到仿真操作画面,连接成仿真框图。结论:T越大,则积分越慢3、一阶惯性环节(1/(Ts+1))拖曳Step(阶跃输入)、TransferFcn(传递函数)、Scope模块到仿真操作画面,使传递函数变成1/(Ts+1),连接成仿真框图。结论:T越大,惯性越大4、微分环
2、节(Ks/(Ts+1))拖曳Step(阶跃输入)、TransferFcn(传递函数)、Scope模块到仿真操作画面,将TransferFcn(传递函数)模块的参数重新设置,使其传递函数变成Ks/(Ts+1),连接成仿真框图。结论:微分环节输出能反应输入对时间的变化率5、二阶振荡环节(1)令ωn不变,ξ取不同的值(0<ξ<1)(2)令ξ=0.2不变,ωn取不同的值令ωn=5不变,ξ取0.5和0.2结论:ωn相同,ξ越大响应越快令ξ=0.2不变,ωn取5和10(ωn越大,响应越快)6、延迟环节将仿真框图中的TransferFcn(传递函数)模块换成TransportDelay(时间延迟)
3、模块,改变延迟时间τ,观察单位阶跃响应曲线变化情况。结论:τ的大小影响延迟时间用MATLAB求控制系统的瞬态响应(1)阶跃响应step(num,den)说明:时间向量t的范围由软件自动设定,阶跃响应曲线随即绘出step(num,den,t)说明:时间向量t的范围可以由人工给定[y,x]=step(num,den)说明:返回变量y为输出向量,x为状态向量在MATLAB程序中,先定义num,den数组,并调用上述指令,即可生成单位阶跃输入信号下的阶跃响应曲线图。考虑下列系统:num=[0025];%定义分子多项式den=[1425];%定义分母多项式step(num,den)%调用阶跃响
4、应函数求取单位阶跃响应曲线grid%画网格标度线xlabel(‘t/s’),ylabel(‘c(t)’)%给坐标轴加上说明title(‘Unit-stepRespinseofG(s)=25/(s^2+4s+25)’)%给图形加上标题名为了在图形屏幕上书写文本,可以用text命令在图上的任何位置加标注。text(0.5,-0.08,'X1','FontSize',18);或text(-0.15,0.5,'Y1','FontSize',18)说明:第一个语句在坐标点x=3.4,y=-0.06上书写出’Y1’。第二个语句在坐标点x=3.4,y=1.4上书写出’Y2’。(2)脉冲响应impu
5、lse(num,den)说明:时间向量t的范围由软件自动设定,阶跃响应曲线随即绘出impulse(num,den,t)说明:时间向量t的范围可以由人工给定(例如t=0:0.1:10)[y,x]=impulse(num,den)说明:返回变量y为输出向量,x为状态向量[y,x,t]=impulse(num,den,t)说明:向量t表示脉冲响应进行计算的时间考虑下列系统:num=[001];den=[10.21];impulse(num,den)gridxlabel(‘t/s’,'FontSize',18),ylabel(‘c(t)’,'FontSize',18)title(‘Unit-
6、impulseResponseofG(s)=1/(s^2+0.2s+1)’,'FontSize',22)(3)特征参量和对二阶系统性能的影响a、参量对二阶系统性能的影响num=[001];den1=[101];den2=[10.51];den3=[111];den4=[121];den5=[141];t=0:0.1:10;step(num,den1,t)gridtext(4,1.7,'Zeta=0','FontSize',12);holdstep(num,den2,t)text(3.3,1.5,'0.25','FontSize',12)step(num,den3,t)text(3.5
7、,1.2,'0.5','FontSize',12)step(num,den4,t)text(3.3,0.9,'1.0','FontSize',12)step(num,den5,t)text(3.3,0.6,'2.0','FontSize',12)title('Step-ResponseCurves]','FontSize',15)b、参量对二阶系统性能的影响num1=[001];den1=[10.51];t=0:0.1:3;step(num1,den1,t