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《二階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告.doc》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、實(shí)驗(yàn)二二階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告1．實(shí)驗(yàn)的目的和要求1）掌握二階控制系統(tǒng)的電路模擬方法及其動態(tài)性能指標(biāo)的測試技術(shù)；2）定量分析二階控制系統(tǒng)的阻尼比和無阻尼自然頻率對系統(tǒng)動態(tài)性能的影響；3）加深理解“線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性只與其結(jié)構(gòu)和參數(shù)有關(guān)，而與外作用無關(guān)”的性質(zhì)；4）了解與學(xué)習(xí)二階控制系統(tǒng)及其階躍響應(yīng)的MATLAB仿真。2．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1）分析典型二階系統(tǒng)的（取值為0、0.25、0.5、1、1.2……）和(取值10、100……)變化時(shí)，對系統(tǒng)階躍響應(yīng)的影響。2）典型二階系統(tǒng)，若，，確定系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)的特征量、和。3．需用的儀器計(jì)算機(jī)、Matlab6.5編
2、程軟件4．實(shí)驗(yàn)步驟1）利用MATLAB分析=10時(shí)變化對系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)的影響。觀察并記錄響應(yīng)曲線，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析變化對系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)的影響。2）利用MATLAB分析=0時(shí)變化對系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)的影響。觀察并記錄響應(yīng)曲線，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析變化對系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)的影響。3）利用MATLAB計(jì)算特征量、和。5．教案方式講授與指導(dǎo)相結(jié)合6．考核要求以實(shí)驗(yàn)報(bào)告和實(shí)際操作能力為依據(jù)7．實(shí)驗(yàn)記錄及分析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單位階躍響應(yīng)曲線')。subplot(3,2,2)。plot(t,y2,'-')。gridxlabel('timet')。ylabel('y2')。title('李山1206074118')。legend('xi
4、=0.25單位階躍響應(yīng)曲線')。subplot(3,2,3)。plot(t,y3,'-')。gridxlabel('timet')。ylabel('y3')。title('李山1206074118')。legend('xi=0.5單位階躍響應(yīng)曲線')。subplot(3,2,4)。plot(t,y4,'-')。gridxlabel('timet')。ylabel('y4')。title('李山1206074118')。legend('xi=1單位階躍響應(yīng)曲線')。subplot(3,2,5)。plot(t,y5,'-')。gridxlabel(
5、'timet')。ylabel('y5')。title('李山1206074118')。legend('xi=4單位階躍響應(yīng)曲線')。圖形：7/77/7總結(jié)：當(dāng)0<ξ<1時(shí)，系統(tǒng)為欠阻尼系統(tǒng)，可以看出此時(shí)的為減幅正弦振蕩函數(shù)，它的振幅隨時(shí)間的增加而減小。當(dāng)ξ=0時(shí)，系統(tǒng)為無阻尼系統(tǒng)，可以看出此時(shí)圖形呈等幅振蕩。當(dāng)ξ=1時(shí)，系統(tǒng)為臨界系統(tǒng)，可以看出此時(shí)圖形為單調(diào)上升，無振蕩無超調(diào)。當(dāng)ξ>1時(shí)，系統(tǒng)為過阻尼系統(tǒng)，可以看出此時(shí)單調(diào)上升，無振蕩無超調(diào)。更可以由上圖可以看出ξ<1時(shí)，二級系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)函數(shù)的過渡過程為衰減，并且隨著阻尼ξ的減小，其振蕩特
6、性表現(xiàn)的越加激烈，當(dāng)ξ=0時(shí)達(dá)到等幅振蕩。ξ=1和ξ>1時(shí)，二階系統(tǒng)的過渡過程具有單調(diào)上升的特性。從過渡過程的持續(xù)時(shí)間來看，在無振蕩單調(diào)上升的曲線中，以ξ=1的過渡時(shí)間ts最短。在欠阻尼系統(tǒng)中，不僅過渡時(shí)間比ξ=1時(shí)更短，而且振蕩不太嚴(yán)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單位階躍響應(yīng)曲線')。subplot(3,2,2)。plot(t,y2,'-')。gridxlabel('timet')。ylabel('y2')。title('李山1206074118')。legend('W_n=2單位階躍響應(yīng)曲線')。subplot(3,2,3)。plot(t,y3,'-')。gridxlabel('timet')。ylabel('y3')。titl
8、e('李山1206074118')。legend('W_n=4單位階躍響應(yīng)曲線')。subplot(3,2,4)。7/7p
