文档介绍：实验一 典型环节的 MATLAB 仿真
一、 实验目的
•熟悉MATLAB桌面和命令窗口，初步了解SIMUUNK功能模块的使用方法。
.通过观察典型环节在单位阶跃信号作用下的动态特性，加深对各典型环节响应曲线的理解。
？试分别绘制。
实验结果：
用函数step ()的点用格式时其程序代码段为：
num = [O 0 13 7]
den=[l 4 6 4 1]
step(num,den)
grid
xlabel('t/s'),ylabel('c(t)')
titlefUnit-step Respinse of G(s)=(sA2+3s+7)/(sA4+4sA3+6sA2+4s+l)')
其对应的阶跃响应曲线为：
用impulse ()的调用格式时其程序代码段为：
num = [0 0 0 1 3 7]
den =[1 4 6 4 1 0] impulse(num,den) grid
xlabel('t/s'),ylabel('c(t)')
titlefUnit-step Respinse of G(s)/s=(sA2+3s+7)/(sA5+4sA4+6sA3+4sA2+s)')
其对应的阶跃响应曲线为：
1 )分别绘出绍,=2(&/s), ＜分别取0,,,，分析参 数《对系统的影响，并计算《,顷妇今。
实验结果：
当 ＜取不同值时，输入的程序代码段为：
num = [0 0 4]; denl=[l 0 4]; den2=[l 1 4];den3 = [l 2 4];den4=[l 4 4];den5 = [l 8 4];
t=0::10; step(num,denl,t)
grid
text (4,,'Zeta =0'); hold
step(num,den2,t)
text (,,‘’)
step(num,den3,t)
text (,,'')
step(num,den4,t)
text (,,10')
step(num,den5,t)
text (,；*)
title('Step-Response Curves for G(s)=4/[sA2+4(zeta)s+4]')
Current plot held
其对应的波形图为:
实验结果分析：由6 =0的图形可得，其产生等幅震荡，当0<^<1时，随着4的增大，其震荡幅度 越来越小，且振荡频率也变小；当4 = 1时震荡频率消失，系统最终趋于稳定，且当4 > 1时，随 着6的增大，系统趋于稳定所用时间就越长。由上可得，6二1是系统的临界阻尼。
计算< =:
此时系统的特征方程为:
-”
D(s)=4/[SA2+S+4]'),顷示缺式对比芥7 xl0(^
故超调量二44. 4% ；
故上升时间td=0. 942s
_ 7t _ 7T
故/〃 扇1-" Ql;
=hms.
3->o l + G(s)H(s) s l + limG(s)//(s)
STO
故其调节时间ts=6s
由题可能系统为0型系统，由 其中A=1 ,故静态误差为：ess=O. 5
将理论计算的各项性能指标与实验所得波形图相比较，其在误差允许范围内是正确的。
(2 )绘制出当< =,绍,分别取1,2,4,6时单位阶跃响应曲线，分析参数旧对系统的影响。
实验结果：
当6 = ,饥取不同值时，其对应的程序代码为：
numl=[O 0 1]; denl=[l 1];
t = 0::10; step(numlfdenl/t);
grid; hold on
text(,,'wn=l')
num2 = [0 0 4]; den2=[l 1 4];
step(num2/den2/t); hold on
text(,L4,'wn=2')
num3 = [0 0 16]; den3 = [l 2 16];
step(num3,den3,t); hold on
text(,L4,'wn=3')
num4=[0 0 36];den4=[l 3 36];
step(num4,den4,t); hold on
text(,,'wn=4')
其对应的波形图为：
实验结果分析：由图可得，咛取不同值时，波形图所能达到的最大值不变，即吃不影响系统的超 调量，由上可得气越大时输出结果震荡的越快，其达到峰值的时间也越短