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《二阶系统的阶跃响应实验报告.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、实验二二阶系统的阶跃响应实验报告1．实验的目的和要求1）掌握二阶控制系统的电路模拟方法及其动态性能指标的测试技术；2）定量分析二阶控制系统的阻尼比和无阻尼自然频率对系统动态性能的影响；3）加深理解“线性系统的稳定性只与其结构和参数有关，而与外作用无关”的性质；4）了解与学习二阶控制系统及其阶跃响应的MATLAB仿真。2．实验内容1）分析典型二阶系统的（取值为0、0.25、0.5、1、1.2……）和(取值10、100……)变化时，对系统阶跃响应的影响。2）典型二阶系统，若，，确定系统单位阶跃响应的特征量、和。3．需用的仪器计算机、Matlab6.5编
2、程软件4．实验步骤1）利用MATLAB分析=10时变化对系统单位阶跃响应的影响。观察并记录响应曲线，根据实验结果分析变化对系统单位阶跃响应的影响。2）利用MATLAB分析=0时变化对系统单位阶跃响应的影响。观察并记录响应曲线，根据实验结果分析变化对系统单位阶跃响应的影响。3）利用MATLAB计算特征量、和。5．教案方式讲授与指导相结合6．考核要求以实验报告和实际操作能力为依据7．实验记录及分析1）程序：》t=[0:0.01:10]。y1=step([100],[10100],t)。y2=step([100],[15100],t)。y3=step([
3、100],[110100],t)。y4=step([100],[120100],t)。y5=step([100],[180100],t)。subplot(3,2,1)。plot(t,y1,'-')。7/7gridxlabel('timet')。ylabel('y1')。title('李山1206074118')。legend('xi=0单位阶跃响应曲线')。subplot(3,2,2)。plot(t,y2,'-')。gridxlabel('timet')。ylabel('y2')。title('李山1206074118')。legend('xi
4、=0.25单位阶跃响应曲线')。subplot(3,2,3)。plot(t,y3,'-')。gridxlabel('timet')。ylabel('y3')。title('李山1206074118')。legend('xi=0.5单位阶跃响应曲线')。subplot(3,2,4)。plot(t,y4,'-')。gridxlabel('timet')。ylabel('y4')。title('李山1206074118')。legend('xi=1单位阶跃响应曲线')。subplot(3,2,5)。plot(t,y5,'-')。gridxlabel(
5、'timet')。ylabel('y5')。title('李山1206074118')。legend('xi=4单位阶跃响应曲线')。图形：7/77/7总结：当0<ξ<1时，系统为欠阻尼系统，可以看出此时的为减幅正弦振荡函数，它的振幅随时间的增加而减小。当ξ=0时，系统为无阻尼系统，可以看出此时图形呈等幅振荡。当ξ=1时，系统为临界系统，可以看出此时图形为单调上升，无振荡无超调。当ξ>1时，系统为过阻尼系统，可以看出此时单调上升，无振荡无超调。更可以由上图可以看出ξ<1时，二级系统的单位阶跃响应函数的过渡过程为衰减，并且随着阻尼ξ的减小，其振荡特
6、性表现的越加激烈，当ξ=0时达到等幅振荡。ξ=1和ξ>1时，二阶系统的过渡过程具有单调上升的特性。从过渡过程的持续时间来看，在无振荡单调上升的曲线中，以ξ=1的过渡时间ts最短。在欠阻尼系统中，不仅过渡时间比ξ=1时更短，而且振荡不太严重。2）程序：》t=[0:0.01:10]。y1=step([1*1],[101*1],t)。y2=step([2*2],[102*2],t)。y3=step([4*4],[104*4],t)。y4=step([8*8],[108*8],t)。y5=step([16*16],[1016*16],t)。subplot(
7、3,2,1)。plot(t,y1,'-')。gridxlabel('timet')。ylabel('y1')。title('李山1206074118')。legend('W_n=1单位阶跃响应曲线')。subplot(3,2,2)。plot(t,y2,'-')。gridxlabel('timet')。ylabel('y2')。title('李山1206074118')。legend('W_n=2单位阶跃响应曲线')。subplot(3,2,3)。plot(t,y3,'-')。gridxlabel('timet')。ylabel('y3')。titl
8、e('李山1206074118')。legend('W_n=4单位阶跃响应曲线')。subplot(3,2,4)。7/7p
