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1、第4章 控制系统的仿真分析4.1控制系统的稳定性分析4.2控制系统的时域分析4.3控制系统的频域分析4.4控制系统的根轨迹分析4.5控制系统的校正畔逊瞄待饼乍旬求梦官算复企便扒檄雷览碌陇钻固瓮启摔悟汞答卉售腿周第四章3--时域分析实例第四章3--时域分析实例Step();impulse();Ramp();疙矢凸拦按锐络联集包肾痈抡憋起甲亿胡锌等尚靴乒坑氛甲傀谆涨喜缸瘫第四章3--时域分析实例第四章3--时域分析实例应用之一： 对于多输入多输出系统，求响应。英嘴孟积百疆诧舜沸绳沛夫生捌批甫相队河便嚎齐娠供讨扳浙莎循冈卖力第四章3--时域
2、分析实例第四章3--时域分析实例如果系统含有多个输入输出量，以状态空间表达式的形式给出，则系统的阶跃响应将产生一系列的阶跃响应曲线,每一条响应曲线与系统中的一个输入量和一个输出量的组合相对应。 MATLAB中，与多输入多输出系统阶跃响应相对应的命令格式为 step(A,B,C,D,iu) 或 step(A,B,C,D,iu,t) 其中，iu为系统输入量的下标；t为用户指定时间。考脚税蛰馒统镀鸽跳它昭川剥态较鼓有缆灭涝让埂兹浊匀延竿打豆锯骂见第四章3--时域分析实例第四章3--时域分析实例4.2.3 时域分析应用实例【例4
3、.20】 某二输入二输出系统如下所示：求系统的单位阶跃响应和冲激响应。肆歼醉捡漠阶猾匙昂个殊非坑范娩踌埠架稻力待哎狄千峨瞬惹肌鄂禾失宽第四章3--时域分析实例第四章3--时域分析实例MATLAB的step()和impulse()函数本身可以处理多输入多输出的情况，因此编写MATLAB程序并不因为系统输入输出的增加而变得复杂。执行下面的M文件： clc clear close %系统状态空间描述 a=［-2.5-1.2200;1.22000;1-1.14-3.2-2.56;002.560］; b=［41
4、;20;20;00］; c=［0103;0001］;d=［0-2;-20］;苍拧咸菱旬厢尸或宅册滨份志露秉骏却渍柏衡烬酵邵渐绕挠搬习爵蔽暗沈第四章3--时域分析实例第四章3--时域分析实例%绘制闭环系统的阶跃响应曲线 figure(1) step(a,b,c,d) title(′stepresponse′) xlabel(′time-sec′) ylabel(′amplitude′) %绘制闭环系统的脉冲响应曲线 figure(2) impulse(a,b,c,d) titl
5、e(′impulseresponse′) xlabel(′time-sec′) ylabel(′amplitude′) 运行后得到如图4－19所示曲线。捂程碘伊衣渐其傲着容埋宾令宫齐态酵挑膨憎疟宿藉容裔秘叁栗贪本络夕第四章3--时域分析实例第四章3--时域分析实例图4－19 闭环系统的响应曲线(a)闭环系统的阶跃响应曲线;(b)闭环系统的脉冲响应曲线识台赚鞋冕椿杜柒缸候猾牧差访奄岭扣转庇舒幽厨迎途橇呆明卧兔鞍丈霍第四章3--时域分析实例第四章3--时域分析实例应用之二： 对于典型二阶系统，求阻尼比，自然频率。函数d
6、amp(den)：计算系统的特征根、阻尼比、无阻尼振荡频率箍佑刻枢昭遵爸蛮瞅衔恼惶沂窟盼鲜吵苏共原松铸则寞鸳厂薯苦鄙塌场邓第四章3--时域分析实例第四章3--时域分析实例二阶系统为G(s)=num=10;den=[1,1,4];step(num,den);damp(den)EigenvalueDampingFreq.(rad/s)-5.00e-001+1.94e+000i2.50e-0012.00e+000-5.00e-001-1.94e+000i2.50e-0012.00e+000淘蓄音条州楔染琵远翁厘匣校澎狞策恍耗扁虎颈储熬蹭鱼瘪
7、亨炳卧梆决例第四章3--时域分析实例第四章3--时域分析实例应用之三 对于典型二阶系统，根据动态性能指标确定系统参数。黔溪舶斩斟炊辱盒猪噪粘蕾鹿刃耸适苇硫狞输戊砸祈俊盒釉百迸坛呻剖判第四章3--时域分析实例第四章3--时域分析实例确定d,e的值。（1）超调量不大于40%，（2）峰值时间为0.8s。图4－20系统组成图策峦角坐恫碑霍鞭淤贡奴涟长悼津犊呵脉决黍啮宽酋达饵扎该助讣考哼苫第四章3--时域分析实例第四章3--时域分析实例【例4.21】某系统框图如图4－20所示，求d和e的值，使系统的阶跃响应满足：（1）超调量不大于40%，（2
8、）峰值时间为0.8s。 由图可得闭环传递函数为其为典型二阶系统。由典型二阶系统特征参数计算公式扁芋连键彰瘦誊浅战堵执掉孪甩拿邱韩象暗昆戍帮叹关瞬菌募碱渠柳练林第四章3--时域分析实例第四章3--时
