实验一 一阶、二阶系统阶跃响应曲线的绘制及系统稳定性分析

实验一 一阶、二阶系统阶跃响应曲线的绘制及系统稳定

性分析

【实验目的】熟悉采用Matlab 软件所进行的自动控制原理

分析。

【实验内容】1、一阶系统的阶跃响应曲线的绘制；

2、二阶系统的阶跃响应曲线的绘制；

3、求解系统闭环极点并判断系统的稳定性。

【实验步骤】

1、 已知系统传递函数为：

=)(s φ11

+Ts ，分别作T=0.1，1，10时的阶跃响应曲线。 其程序为：

subplot(3,1,1);num=1;den=[0.1,1];step(num,den);grid

subplot(3,1,2);den=[1,1];step(num,den);grid

subplot(3,1,3);den=[10,1];step(num,den);grid

2、 已知二阶系统222()()()2n n n

C s s R s s s w f zw w ==++；当w=5

时，分别作出2,1,6.0,0=ς的阶跃响应曲线。

其程序为：

num=25;den=[1,0,25];step(num,den);hold on

den=[1,6,25];step(num,den);hold on

den=[1,10,25];step(num,den);hold on

den=[1,20,25];step(num,den);axis([0, 5 ,0 ,2.2])

text(0.7,2.0,'\zeta=0','FontSize',8)

text(0.7,1.2,'0.6','FontSize',8)

text(0.7,0.8,'1','FontSize',8)

text(0.7,0.5,'2','FontSize',8)

（2）作出二阶系统单位阶跃响应曲线：（要求zeta 每次变化0.1）

其程序为：

num=25;

for zeta=[0:0.1:1,2];den=[1,10*zeta,25];step(num,den);

hold on;

end

3、 求解系统闭环极点并判断系统的稳定性：

（1）025103234=++++s s s s

p=[3,10,5,1,2];roots(p)

（2）04832241232345=+++++s s s s s

p=[ 1,3,12,24,32,48];roots(p)