文档介绍：题目:用MATLAB进行控制系统的动态性能的分析初始条件:已知三阶系统的闭环传递函数为分析系统的动态性能。要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)用MATLAB函数编程,求系统的动态性能指标。设的根是系统的主导极点,编制程序,求系统的动态性能指标。用MATLAB编制程序分析a=,a=,a=,分析高阶系统忽略附加极点,近似为二阶系统的条件。4、课程设计说明书中要求写清楚计算分析的过程,列出MATLAB程序和MATLAB输出。说明书的格式按照教务处标准书写。时间安排:任务时间(天)审题、查阅相关资料1分析、:年月日系主任(或责任教师)签名::整理成一般式可以得到:G(s)=,其中a为未知参数。从一般式可以看出系统没有零点,有三个极点(其中一个实数极点和一对共轭复数极点)。:当系统的阶跃响应第一次达到稳态值的时间。上升时间是系统响应速度的一种度量。上升时间越短,响应速度越快。峰值时间:系统阶跃响应达到最大值的时间。最大值一般都发生在阶跃响应的第一个峰值时间,所以又称为峰值时间。调节时间:当系统的阶跃响应衰减到给定的误差带,并且以后不再超出给定的误差带的时间。超调量σp%:阶跃响应的最大值超过稳态值的百分数σp%=×100%或者不以百分数表示,则记为σp=超调量σp%反映了系统输出量在调节过程中与稳态值的最大偏差,是衡量系统性能的一个重要的指标。在实际应用中,常用的动态性能指标多为上升时间、调节时间和超调量。通常,用或评价系统的响应速度;用σp%评价系统的阻尼程度;而是同时反映响应速度和阻尼程度的综合性能指标。应当指出,除简单的一、二阶系统外,要精确确定这些动态性能指标的解析表达式是很困难的。,在MATLAB的Editor中输入程序:num=[]den=[1,+a,+a,]t=0::20step(num,den,t)[y,x,t]=step(num,den,t)%求单位阶跃响应maxy=max(y)%响应的最大偏移量yss=y(length(t))%响应的终值pos=100*(maxy-yss)/yss%求超调量fori=1:2001ify(i)==maxyn=i;endendtp=(n-1)*%求峰值时间y1=*yssy2=*yssi=2001whilei>0i=i-1ify(i)>=y1|y(i)<=y2;m=i;breakendendts=(m-1)*%求调节时间title('单位阶跃响应'),可知该三阶系统具有一对共轭复数主导极点=-,因此该三阶系统可近似成如下的二阶系统:G(s)≈再利用MATLAB的零极点绘图命令pzmap,可得该二阶系统的零、极点分布,在Editor里面编写如下程序:H=tf([],[]);gridpzmap(H);得到零极点分布图2-1所示:图2-,在编辑器里面编写以下程序,得到近似二阶系统的单位阶跃响应和动态性能指标。num=[]den=[1,,]t=0::20step(num,den,t)[y,x,t]=step(num,den,t)%求单位阶跃响应maxy=max(y)%响应的最大偏移量yss=y(length(t))%响应的终值pos=100*(maxy-yss)/yss%求超调量fori=1:2001ify(i)==maxyn=i;endendtp=(n-1)*%求峰值时间y1=*yssy2=*yssi=2001whilei>0i=i-1ify(i)>=y1|y(i)<=y2;m=i;breakendendts=(m-1)*%求调节时间title('单位阶跃响应')grid在Editor里面保存好程序,点击运行程序的命令图标。MATLAB命令框输出:i=662=-2所示:图2-2阶跃响应曲线图(1)得到系统的动态性能指标:最大值=====%=1=%