基于MATLAB控制系统的单位阶跃响应分析

控制理论基础B网络化实验实验报告实验一基于MATLAB控制系统的单位阶跃响应分析一、实验目的1、学会使用MATLAB编程绘制控制系统的单位阶跃响应曲线。2、研究二阶控制系统中，n对系统阶跃响应的影响。3、掌握准确读取动态特性指标的方法。4、分析二阶系统闭环极点和闭环零点对系统动态性能的影响。二、实验原理通过单位阶跃响应曲线定义二阶系统动态性能指标：1上升时间tr阶跃响应曲线从零第一次上升到稳态值所需要的时间。若阶跃响应曲线不超过稳态值（称为过阻尼系统），则定义阶跃响应曲线从稳态值的10%上升到90%所需要的时间为上升时间。2峰值时间tp阶跃响应曲线（超过稳态值）到达第一个峰值所需的时间称为峰值时间最大超调量%100)()()(yytyp3过渡过程时间（调节时间）ts阶跃响应曲线进入并保持在允许误差范围所对应的时间称为过渡过程时间，或称调节时间。这个误差范围通常为稳态值的△倍，△称为误差带，△为5%或2%。4振荡次数N在0≤t≤ts内，阶跃响应曲线穿越其稳态值)(y次数的一半称为振荡次数。三、实验内容实验Ф(𝑠)=100s2+5s+1001该系统的单位脉冲响应曲线，单位阶跃响应曲线，单位斜坡响应曲线输入数据脉冲输入阶跃输入斜坡输入四实验结论1当wn一定时，系统岁阻尼比的增大，闭合极点的实部在s左半平面的位置更加远离远点，虚部减小到0，超调量减小，调节时间更短，稳定性越好。2零点距离虚轴越远，附加零点的影响就越小