7.2.1 控制系统的阶跃响应汇总

7.2.1 控制系统的阶跃响应

1. 实验目的

（1）观察学习控制系统的单位阶跃响应 （2）记录单位阶跃响应曲线

（3）掌握时间响应分析的一般方法

2. 实验内容

（1） 二阶系统为

10

210

)(2++=

s s s G

1） 键入程序，观察，记录阶跃响应曲线

num=[10]; den=[1 2 10]; sys=tf(num,den); step(sys)

【请将阶跃曲线复制在下方】

图1 系统阶跃曲线

2）键入

num=[10];

den=[1 2 10];

sys=tf(num,den);

damp(den)

计算系统的闭环根，阻尼比，无阻尼振荡频率，并作记录(填入下表)

表1【将数据填入下表】

step(sys)

[y,t,x]=step(sys);

[y,t]

记录实际测取的峰值大小Cmax（tp），峰值时间tp，过渡时间ts，填入下表，并与理论值比较。

表2

（2） 修改参数，分别实现2,1==ξξ的响应曲线，并作记录 程序为：

≫ n0=10;

≫ d0=[1 2 10]; ≫ step(n0,d0); ≫ hold on n1=10;

d1=[1 6.32 10]; step(n1,d1);

00.51 1.52 2.53

0.10.20.30.40.50.6

0.70.80.9

1Step Response

Time (sec)

A m p l i t u d e

n2=10;

d2=[1 12.64 10]; step(n2,d2)

0123456789

0.10.20.30.40.50.6

0.70.80.9

1Step Response

Time (sec)

A m p l i t u d e

修改参数，分别实现02012,2

1

n n n n ωωωω==

的响应曲线，并作记录 (在下表中记录对应参数，表格前加上说明例如) 表3 1=ξ时的参数和曲线

【曲线】

【曲线】

（3） 试作出以下系统的阶跃响应，并比较与原系统响应曲线的差别与特点，作出相应的

实验分析结果 1） 10

210

2)(2

+++=

s s s s G

0.5

1

1.5

Step Response

Time (seconds)

A m p l i t u d e

表2

⑵ 10

210

5.0)(22++++=s s s s s G

0.65

0.70.750.80.850.90.951

1.051.11.15Step Response

Time (seconds)

A m p l i t u d e

表2

⑶ 10

25.0)(22+++=s s s

s s G

-0.05

00.050.10.150.20.250.3Step Response

Time (seconds)

A m p l i t u d e

表2

试作出一个三阶系统和一个四阶系统的阶跃响应，分析实验结果。