非线性系统仿真.pdf

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1、非线性系统仿真一、实验目的通过非线性仿真，熟练地掌握常用的系统仿真方法二、实验设备1、笔记本电脑一台2、Matlab软件一套三、实验原理（略）四、实验内容通过函数的调用和simullink建模的方式对开环传递函数为G（s）=2/s(0.5s+1)的系统进行非线性仿真1、simullink仿真在simullink中建立仿真模型如下：调用程序如下：ph=0.2;mh=-0.2;[t,x,y]=sim('c1',40);figure;plot(y(:,1),y(:,2))figure;plot(t,y);得到结果：图1未加非线性环节阶跃响应图

2、图2未加非线性环节相轨迹图图3加非线性环节（开关线）阶跃响应图图4加非线性环节（开关线）相轨迹图2、编写状态空间方程进行仿真程序如下：functiondx=dqx(t,x)dx1=x(2);if(x(1)<-0.2);dx2=0.2*4-2*x(2);elseif(abs(x(1))<0.2)dx2=-4*x(1)-2*x(2);elsedx2=-0.2*4-2*x(2);enddx=[dx1,dx2]';endt=0:0.1:30;x0=[1,0]';[t,x]=ode23('dqx',t,x0);figure;plot(x(:,1)

3、,x(:,2));figure;plot(t,1-x(:,1),t,x(:,2));运行后得到结果：图5程序绘制相轨迹阶跃响应图五、实验结果分析1、图1和3对比可知加入饱和非线性环节后，使系统的超调量减小，上升时间拉长，对系统稳定性有利，牺牲系统快速性换取系统的稳定性。2、由图5可知相轨迹螺旋卷向（0，0）点，说明此点为稳定的焦点。3、由图3,4知加入测速反馈后，使开关线左移，减弱了系统的非线性，微分常数取大后将出现滑膜现象，极限环被缩小，系统收敛于自激振荡，所以系统不会出现发散的情况，最坏的情况就是收敛于自激振荡。4、由于饱和限幅，输

4、入反向时，就会退饱和产生超调。5、如果限幅值太小，将会使等效增益减小，导致开环增益减小，最终使系统稳态精度下降，超调量下降。六、实验感想1、非线性饱和环节可通过分段线性化的方法等效为变增益的比例环节。2、饱和特性使系统的开环增益下降，对平稳性有利，对快速性不利。3、饱和特性使系统具有收敛的趋势，不可能出现发散的现象。4、通过加测速反馈的方式可以改善非线性，使开关线左移，但微分常数取大时会出现滑模现象。5、6、7、8、9、（注：专业文档是经验性极强的领域，无法思考和涵盖全面，素材和资料部分来自网络，供参考。可复制、编制，期待你的好评与关注

5、）10、11、