文档介绍：实验二典型系统动态性能和稳定性分析实验目的:1、 学****和掌握动态性能指标的测试方法(如b八tpn等)。2、 研究典型系统参数对系统动态性能和稳定性的影响。实验内容:1、 观测不同参数下二阶、三阶系统的阶跃响应,测试出时域性能指标(),并分析其参数变化对动态性能和稳定性的影响。观测增益对三阶系统稳定性的影响,找出临界稳定的增益值。实验原理:二阶系统,如图(2-1)所示:图(2・1)三阶系统,如图()所示:图(2-2)实验步骤:利用MATLAB中的Simulink仿真软件。典型二阶系统瞬态响应指标的测试。参考实验一,建立如图(2-1)所示的实验方块图进行仿真。单击工具栏中的►图标,开始仿真,观测在阶跃输入信号下,典型二阶系统的输出值〃0。)。根据输出波形。0。)调枢“Gain”模块的增益,使的波形呈现衰减比n:l分别为4:1和10:1时的衰减振荡状态。然后记录超调量b,峰值时间匕,上升时间调节时间八及此时的增益值,分析系统参数对动态性能的影响。(3)觥“Gain”模块的增益,使[/。⑺呈现临界振荡时的波形,记录此时“Gain”模块的增益值,与计算的理论值相比较。。在典型二阶系统实验方块图的基础上,将对象串联一个惯性环节,重新连接模块,建立如图()所示的实验方块图进行仿真。单击工具栏中的►图标,开始仿真,观测阶跃输入信号下典型三阶系统的输出值U()«),根据[/。⑴的波形,调整“Gain"模块的增益,使U。⑴的波形呈现2:1衰减振荡状态。然后记录超调量b,峰值时间弓,上升时间",调节时间八及此时的“Gain”模块的增益值,分析系统参数对动态性能的影响。⑶调整“Gain”模块的增益,观测系统输出值的波形,使〃。⑴的波形呈现等幅震荡状态,然后记录“Gain”模块的增益值,与计算的临界稳定时的理论值相比较。(4)调整Gain模块的增益,观测系统输出值的波形,使U。⑴的波形呈现发散震荡状态,分析系统参数对稳定性的影响。思考题:1、 有那些措施能增加系统的稳定程度?它们对系统的性能还有什么影响?2、 将二阶系统的增益调得很大,系统是否会不稳定?3、 系统时间常数的改变,对系统的动态性能和稳定性有何影响?二阶系统单位阶跃响应曲线: : ? I•■、•j X • ••U 、 .•••••••••.$••••••J• •f• . •• .••••••••/•••••••••••••••••••••••/••••••••••••••••••••■/:...f• . •■• • . •0——..- : ; I•' 1 1 • 1 0 2 4 6 8 k!丫: :…• *