实验8线性系统的Simulink仿真

自动控制理论实验实验八线性系统的Simulink仿真班号：学号：姓名：2实验八线性系统的Simulink仿真一、实验目的1.学习使用Simulink搭建系统模型的方法；2.学习使用Simulink进行系统仿真及观测稳定性及过渡过程。二、实验设备Pc机一台，MATLAB软件。三、实验内容1．已知某系统的开环传递函数为：12vkGsHssss求（1）令v=1，分别绘制k=1,2,10时系统的单位阶跃响应曲线；（2）令k=1，分别绘制v=1,2,3,4时系统的单位阶跃响应曲线；（3）比较分析v与k不同时系统的单位阶跃响应曲线差异，做出结论。2．已知系统如图所示，若输入信号r（t）=1（t），扰动信号n=0.1*1（t），求：1）仅在输入信号r（t）=1（t）作用下，令扰动信号n=0.在示波器Scope中观察系统的单位阶跃响应曲线并读出单位阶跃响应误差essr。2）仅在扰动信号n=0.1*1（t）作用下，令输入信号r（t）=1（t）=0.在示波器Scope中观察系统的单位阶跃响应曲线并读出单位阶跃响应误差essn。3）求出系统总的稳态误差。四、实验报告1.令v=1，分别绘制k=1,2,10时系统的单位阶跃响应曲线3图1k=1时系统单位阶跃响应曲线图2k=2时系统的单位阶跃响应曲线图3k=10系统单位阶跃响应曲线（2）令k=1，分别绘制v=1,2,3,4时系统的单位阶跃响应曲线4图4v=1时系统单位阶跃响应曲线图5v=2时系统单位阶跃响应曲线图6v=3时系统单位阶跃响应曲线5图7v=4时系统单位阶跃响应曲线（3）比较分析v与k不同时系统的单位阶跃响应曲线差异，做出结论。当v=1，k逐渐增大时，系统单位阶跃响应曲线由稳定响应状态变为不稳定状态；当k=1，v=1,2,3,4时系统在一型和二型状态下时阶跃响应稳定，大于二型时不稳定。2.在仅输入r(t)=1(t)作用下100.1s+s2TransferFcnSubtractStep1Step1SliderGainScope0Display图8系统单位响应曲线6当仅在输入信号r（t）=1（t）作用下，令扰动信号n=0。在示波器Scope中观察到系统的单位阶跃响应曲线，可以读出单位阶跃响应误差essr=0。3.仅在扰动信号n=0.1*1（t）作用下100.1s+s2TransferFcnSubtractStep1Step1SliderGainScope-0.1Display图9当仅在扰动信号n=0.1*1（t）作用下，令输入信号r（t）=1（t）=0.可直接读出单位阶跃响应误差essn=0.1。4.系统稳态误差当仅在输入信号r（t）=1（t）作用下，令扰动信号n=0。在示波器Scope中观察到系统的单位阶跃响应曲线，可以读出单位阶跃响应误差essr=0。当仅在扰动信号n=0.1*1（t）作用下，令输入信号r（t）=1（t）=0.在示波器Scope中观察系统的单位阶跃响应曲线并读出单位阶跃响应误差essn=0.1。所以系统总的稳态误差为ess=essr+essn=0.1