试用simulink仿真H(s)系统的阶跃响应--信号与系统

电子信息与电气工程系课程设计报告设计类型：课程设计\综合设计设计题目：信号系统MATLAB仿真系别：电子信息与电气工程系年级专业：09通信工程（2）学号：09050760420905076040学生姓名：乔宽韩丰指导教师：纪平2011年12月25日信号与系统项目设计报告需求分析设计题目：试用simulink仿真H（s）系统的阶跃响应。设计要求：分别用系统函数和系统模拟完成。功能分析：由分析可知该系统是一个稳定的闭环系统。所谓，闭环系统就是将输出信号全部或部分返回到系统的输入端与输入信号叠加并且具有反馈的系统叫闭环系统。该系统又是一个稳定系统。像这样的系统在自动控制中经常见到。这类系统通常实现系统的自动控制，即实现自动调节，还有系统中局部单元性能发生劣化时，负反馈可使总系统的性能不发生大的变化。例如，宇宙飞船上的恒温箱的温度自动控制装置。由于该系统是稳定的，因此该系统的阶跃响应会最终趋向一个确定的值。原理分析和设计原理：由阶跃函数与冲击函数的关系可知，两者在S域的关系，然后求的S(s)。最后，用拉普拉斯逆变换可求得H（s）系统的阶跃响应S(t)。用MATLAB的仿真系统SIMULINK仿真此系统。系统图1计算：根据计算S（s）然后求得s(t)。2002233121()()(56)21123()(2)(3)23由有理式的部分分式展开法可求得：12111()||(2)(3)612132()||2(3)212153()||3(2)321()(sssssssSsHsssssskkkSsssssssskSssssskSssssskSsssssSsss231356232)(3)23由拉普拉斯逆变换得：135s()()()()623ttssssttetet详细设计设计思路：因此。给此系统一个阶跃信号则输出一个阶跃响应。系统函数法：程序清单：a=[156];%系统函数分母多项式系数输入信号()t、被测系统H（s）输出信号s（t）示波器b=[21];%系统函数分母多项式系数sys=tf(b,a);%系统函数p=0.01;5;%取样间隔t=0:p:5;%定义时间范围向量f=heaviside(t);%定义输入信号lsim(sys,f,t);%对系统输出信号进行仿真axis([0500.5]);%给坐标轴进行限制gridon系统输出图形SIMULINK仿真法：系统图仿真输出图形调试分析当输入单位阶跃函数输出如上图所示与分析所得完全正确。在做的过程中遇到了很多问题，不过通过查资料学习之后，都做得出来的。我一开始不会用SIMULINK然后看过书之后学会了一点。在仿真时，我不知道怎么运行画出的系统图，通过不断摸索之后，首先，单击SIMULINK下得Start然后双击示波器图标即可运行。还有图形显示坐标范围。没有显示单位阶跃函数，然后通过调整坐标之后显示出了。总结：实验结果和分析完全一致。当t=0时，s（t）=0。当t=∞时，s(t)=16。因此，我们可以根据实验分析得出此系统是一个稳定的闭环系统。也就是说，当此系统受到一个干扰之后，系统自己经过自动调节之后，能够趋于稳定。我的学习体会是，当我看到这个题目时。我一点都不会，因为我以前没有学过SIMULINK，无从下手。当我分析之后，我想应该是我那样想的，并且，我又向老师请教了一下，果然和我想的一样。之后，我就开始收集资料，开始学习SIMULINK，学好之后，就开始做了，在做的过程中，我遇到了很多问题，主要是对SIMULINK不太熟悉，不过，通过慢慢的学习之后，我还是学到了很多知识，最重要的是，我们学会了相互学习，学会了团体协作学会了相互鼓励共同进步。附录：18.已知系统的系统函数为，试用SIMULINK仿真此系统的阶跃响应（两种方法：系统函数、系统模拟）。