1、自动控制仿真实验一控制系统的时域分析仿真实验一：控制系统的时域分析1. 实验目的： 观察控制系统的时域响应； 记录单位阶跃响应曲线； 掌握时间响应分析的一般方法； 初步了解控制系统的调节过程。2. 实验步骤： 将实验一代码这个文件夹拷贝到桌面上; 开机进入Matlab6.1运行界面; 通过下面方法将当前路径设置为实验一代码这个文件夹所在的路径 Matlab 指令窗后面输入指令：con_sys; 进入本次实验主界面。 分别双击上图中的三个按键，依次完成实验内容。 本次实验的相关Matlab 函数：传递函数G=tf(num,den可输入一传递函数，其中num 、den 分别表示分子、分母按降幂排列
2、的系数。如的num 和den 分别是num=1 4和den=1 1 0，则此时的传递函数G 的Matlab 代码是：G=tf(1 4，1 1 0或G=tf(num,den。如的num 和den 分别是num=1 4和den=conv（1 0.2，1 2），则此时的传递函数G 的Matlab 代码是：G=tf(1 4，conv （1 0.2，1 2）或G=tf(num,den。3. 实验内容：124( s G s s s +=+(14( 0.22s G s s s +=+观察一阶系统G=1/(T+s的时域响应：取3个不同的时间常数T ，分别观察该时间常数下系统的四个典型响应：脉冲响应、阶跃响应、
3、斜坡响应以及单位加速度响应。将实验结果图记录下来，利用Alt+ Prisc组合按钮实现截图。 二阶系统的时域性能分析：(1 固定自然频率与阻尼比，调节响应时间滑块，记录阶跃响应最终出现稳定值时的实验结果，包括极点分布图与阶跃响应图。 (2 调节自然频率与阻尼比，要求：Tr0.56s；Tp1.29s；Ts5.46；超调不大于5.记录下满足上述要求的自然频率与阻尼比的2组数据，以及对应的极点分布图与阶跃响应图。 (3 结合系统的零极点图，观察自然频率与阻尼比对极点位置的影响，固定自然频率，改变阻尼比，记录2组实验结果。 (4 结合时域响应图，观察自然频率与阻尼比对阶跃响应的影响，固定阻尼比，改变自
4、然频率，记录2组实验结果。 观察比例-微分校正与测速反馈对二阶系统性能的改善。(1.按原始的调节参数输入K1=1、K2=1、K3=0、K4=0，调节时间滑块，记录阶跃响应最终出现稳定值时的极点分布图与阶跃响应图。 记录阶跃响应最终出现稳定值时的极点分布图与阶跃响应图。 (2.固定 K1=1、 K2=1、 K3=0、 K4=0， 不同的传递函数 输入， (2.固定 K1=1、 K2=1、 K3=0、 K4=0， 采用 2 个不同的传递函数 G 输入， 观察各项性能指数，记录实验结果。 观察各项性能指数，记录实验结果。 11 (3.固定 K1=1、K2=1、K4=0， 的情况下， K3， (3.固
5、定 K1=1、K2=1、K4=0，G 的情况下，分别取 2 个不同的 K3，观 察比例-微分控制对系统性能的改善，记录实验结果。 察比例-微分控制对系统性能的改善，记录实验结果。 12 K4， (4.固定 K1=1、K2=1、K3=0，G 的情况下，分别取 2 个不同的 K4，观 .固定 K1=1、K2=1、K3=0， 的情况下， 察测速反馈对系统性能的影响，记录实验结果。 察测速反馈对系统性能的影响，记录实验结果。 (5.固定 K1=1、K2=1、G 的情况下，调节 2 组参数 K3、K4 的不同组 (5.固定 K1=1、K2=1、 的情况下， K3、 合，使系统阶跃响应满足： 使系统阶跃响应满足： Tr3.5s； 上升时间 Tr3.5s； 超调量 2%. 13 记录实验结果。 记录实验结果。 四、实验报告包括两部分内容： 实验报告包括两部分内容： 包括两部分内容 实验要求； 实验要求； 实验内容。 实验内容。 14
