实验三基于Matlab的控制系统实验研究综合北工大

一.实验内容Ⅰ阶跃响应1.二阶系统的闭环传递函数为：G(s)=²20011ss1).系统闭环根s=-1±3i阻尼比ζ=110无阻尼振荡频率n=10阶跃响应曲线如下：Δ=±5%Δ=±2%实际值理论值峰值Cmax1.351.35峰值时间tp1.061.04过渡时间tsΔ=±2%3.544Δ=±5%2.5232修改参数，分别实现ζ=1、ζ=2的响应曲线，并与原有系统响应曲线记录在同一幅图中修改参数，分别实现n1=12n.n1=2n的响应曲线，并于原系统记录在同一幅图中3试做出系统的脉冲响应曲线和斜坡响应曲线.1)脉冲响应2)斜坡响应4在SIMULINK环境下（如下图），构造系统的结构图，作时域仿真并与命令行方式取得的响应曲线进行对比Ⅱ根轨迹1.系统开环传递函数为G(s)=(s1)(s2)ks1)绘制系统的根轨迹2)根据根轨迹图可知：分离点坐标为s=-0.423对应的增益为0.3853)确定临界稳定时的根轨迹增益：由图可得临界根轨迹增益KgL=6.072.系统开环传函为G02(s)=(s1)(s1)²)46(1skss系统根轨迹：系统稳定的根轨迹增益范围由根轨迹图可得为23k35.6Ⅲ博德图1.开环传递函数为：G(s)=²²211TsTs,T=0.1ζ=2,1,0.5,0.1,0.012.开环传递函数为：G(s)=31.6(0.011)(0.11)sss作博德图：由图中坐标可得：1)初始段斜率为：-20.03高频段斜率为：-60.01开环截止频率c=16.2rad/s中频段穿越斜率：-40.05低频段渐进相位角：-900；高频段渐进相位角：-2700；-1800线的穿越频率：319.rad/s2)由稳定裕度命令计算系统的稳定裕度Lg=10.9dBc=22.30系统稳定3)在图上作近似折现特性相比较在博德图分段添加斜率-20-40-60的直线，比较发现直线和命令行模拟线基本吻合，存在一定误差