基于Matlab-Simulink二階控制系統(tǒng)仿真探究

1、基于matlab/simulink 階控制系統(tǒng)仿真探究摘要：為了研究二階控制系統(tǒng)的性能，討論了二階控制系統(tǒng)參數(shù)乙和與單位階躍響應(yīng)的關(guān)系，并介 紹了基于matlab/simulink軟件仿真環(huán)境，在單位階躍信號 作用下，利用仿真實(shí)例很好地實(shí)現(xiàn)了對二階控制系統(tǒng)進(jìn)行仿 真研究。該仿真具有直接觀察和分析二階控制系統(tǒng)輸出性能 變化，同時充分體現(xiàn)利用matlab/simulink進(jìn)行仿真研究直 觀和方便的特點(diǎn)關(guān)鍵詞：matlab/simulink；二階控制系統(tǒng)；仿真實(shí) 例；單位階躍信號中圖分類號：tn911?34； tp391.9文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a文章編號:10047373x (2013) 12?0012?0

2、30引言大部分實(shí)際控制工程都是復(fù)雜的髙階系統(tǒng)，通常可將其 分解為若干個一階慣性環(huán)節(jié)和二階振蕩環(huán)節(jié)的疊加。在研究 復(fù)雜控制系統(tǒng)的過程中，往往通過主導(dǎo)極點(diǎn)和偶極子相消的 方法，將高階系統(tǒng)簡化為二階等低階系統(tǒng)的組合，再根據(jù)對 二階控制系統(tǒng)輸出和性能的分析，對控制系統(tǒng)偏差進(jìn)行校 正，從而獲得滿足設(shè)計指標(biāo)和使用要求的高階系統(tǒng)性能1。因此，掌握二階控制系統(tǒng)動態(tài)特性理論，構(gòu)建二階控制系 統(tǒng)動態(tài)特性的測試系統(tǒng)，可大大簡化系統(tǒng)分析，對控制系統(tǒng) 的分析和設(shè)計具有重要作用。simulink是一種以matlab為基礎(chǔ)的實(shí)現(xiàn)交互式動態(tài)系 統(tǒng)建模、仿真與分析的軟件包，可以針對控制系統(tǒng)等進(jìn)行系 統(tǒng)建模、仿真、分析等工作，被

3、廣泛應(yīng)用于線性控制系統(tǒng)、 非線性控制系統(tǒng)、數(shù)字控制及數(shù)字信號處理的建模和仿真 中。本文介紹基于matlab/simulink仿真環(huán)境下，通過單位 階躍信號作用，利用仿真實(shí)例對二階控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真研 究，直接觀察和分析二階控制系統(tǒng)輸出性能的變化，充分體 現(xiàn)了 matlab/simulink仿真直觀和方便的特點(diǎn)2。1二階控制系統(tǒng)模型2二階控制系統(tǒng)仿真設(shè)計與研究2.1二階控制系統(tǒng)仿真結(jié)構(gòu)設(shè)計2.2二階控制系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)與參數(shù)乙的關(guān)系 2. 3二階控制系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)與參數(shù)an的關(guān)系 3結(jié)語基于matlab/simulink環(huán)境的仿真分析方法，通過 simulink x具箱所提供的基本模塊，不需任何

4、硬件，在單位 階躍信號作用，利用仿真實(shí)例很好地實(shí)現(xiàn)了對二階控制系統(tǒng) 進(jìn)行仿真研究，直接觀察和分析二階控制系統(tǒng)輸出性能的變 化，驗證了二階控制系統(tǒng)相關(guān)理論的正確性，在二階控制系 統(tǒng)實(shí)驗教學(xué)和科研上有很大實(shí)用價值，充分體現(xiàn)了matlab/simulink仿真直觀和方便的特點(diǎn)6。20 rad/s的階躍響應(yīng)曲線參考文獻(xiàn)1林順英基于虛擬儀器的二階系統(tǒng)仿真分析j.北 京石油化工學(xué)院學(xué)報，2007 (1)： 22?24.2孫躍光，林懷蔚，周華茂，等.基于臨界比例度法 整定pid控制器參數(shù)的仿真研究j.現(xiàn)代電子技術(shù)，2012, 35 (8)： 1927194.3吳四清.基于mat lab的二階系統(tǒng)仿真與分析j.咸 寧學(xué)院學(xué)報,2009 (3)： 79?80.4李素玲自動控制原理m.西安：西安電子科技大 學(xué)出版社，2007.5王正林.matlab/simulink與控制系統(tǒng)仿真m北