控制系統(tǒng)的時(shí)域分析

1、實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱 控制系統(tǒng)的時(shí)域分析課程名稱 自動(dòng)控制原理院系部：專業(yè)班級(jí):學(xué)生姓名：學(xué) 號(hào):同組人：實(shí)驗(yàn)臺(tái)號(hào):指導(dǎo)教師：成 績:實(shí)驗(yàn)日期：華北電力大學(xué)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙螅赫莆杖绾芜\(yùn)用計(jì)算機(jī)的 matlab軟件進(jìn)行時(shí)域分析。二、儀器用具：儀器名稱規(guī)格/型號(hào)數(shù)量備注計(jì)算機(jī)安裝有matlab軟件三、實(shí)驗(yàn)原理一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的性質(zhì)常用典型輸入下的響應(yīng)來描述。響應(yīng)是指零初始條件下某種典型的輸入函數(shù)作用下對(duì)象的響應(yīng)，在 MATLAB 的控制工具箱中給出的階躍函數(shù)step()的調(diào)用格式為： y,x=step(mun,den,t)或y,x=step(A,B,C,D,iu,t)四、實(shí)驗(yàn)方法與步驟：1、伺服系統(tǒng)的方

2、框圖如圖所示，求 d和e的值，是系統(tǒng)的階躍 響應(yīng)滿足R(s) +C(s)1)超調(diào)量不大于30% 2)峰值時(shí)間為0.6秒2、求二階系統(tǒng)H(s)=5(s+1)/(8s+1)(2s+1)在單位階躍輸入時(shí)系統(tǒng)時(shí)域響應(yīng)曲線。弁記錄響應(yīng)曲線。編程求出td , tp , % , ts , 弁與理論計(jì)算得出的結(jié)果比較是否一致。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù)處理：實(shí)驗(yàn)一.在matlab中輸入：a=log(1/0.3)/sqrt(pi八2+(log(1/0.3)2);b=pi/(0.6*sqrt(1-aA2);d=0.5*bA2e=(2*sqrt(2*d)*a-3)/dnum=bA2;den=1 2*a*b bA2;sys2

3、=0.5*tf(num,den)step(sys2)得：d = 15.7210e = 0.0645sys2 =15.72sA2 + 4.013 s + 31.440i_2n-T-0.10Step ResponseD0.5I1.522 5Time (seconds)實(shí)驗(yàn)二k=5/16;z=-1;p=-0.125,-0.5;sys1=zpk(z,p,k);step(sysl)得到響應(yīng)曲線(后附)求超調(diào)量、峰值時(shí)間、上升時(shí)間、調(diào)節(jié)時(shí)間：function tp,tr,ts,td=perf(key,y,t)mp,tf=max(y);cs=length(t);yss=y(cs);超調(diào)量sigmasigma

4、=100*(mp-yss)/yss)%求峰值時(shí)間tptp=t(tf)域上升時(shí)間tra=1;while y(a)<0.1*yss;a=a+1;endb=1;while y(b)<0.9*yss;b=b+1;endtr=t(b)-t(a)l=length(t);%求調(diào)節(jié)時(shí)間tsif key=1,峭ts設(shè)定誤差范圍為正負(fù)5%寸while (y(l)>0.95*yss)&(y(l)<1.05*yss)l=l-1;endelseif key=2,哨ts設(shè)定誤差范圍為正負(fù)2%寸while (y(l)>0.98*yss)&(y(l)<1.02*yss)l=

5、l-1;endendts=t(l)%求延遲時(shí)間tdd=1;while y(d)<0.5*yss;d=d+1; endtd=t(d)在任務(wù)欄輸入：y,t=step(sys1);%perf.msigma,tp,tr,ts,td=perf(2,y,t)得到超調(diào)量：sigma =0延遲時(shí)間：tp =47.8422s上升時(shí)間：tr = 18.0458s調(diào)節(jié)時(shí)間：輸入 KEY=1即誤差范圍在正負(fù) 5%寸，ts =24.7605s輸入KEY=2誤差范圍在正負(fù) 2%寸，ts =31.0555s延遲時(shí)間：td =6.7147sStep Response5 4 5 35Z 54.3.2.1Fime (sec

6、onds)4045(實(shí)驗(yàn)二響應(yīng)曲線)50實(shí)驗(yàn)一0£0403 2U10Step Response口口石115Time (seconds)d = 15.7210 e = 0.0645 sys2 =15.72sA2 + 4.013 s + 31.44實(shí)驗(yàn)二超調(diào)量：sigma =0峰值時(shí)間：tp =47.8422s上升時(shí)間：tr = 18.0458s調(diào)節(jié)時(shí)間：輸入 KEY=1即誤差范圍在正負(fù) 5%寸，ts =24.7605s輸入KEY=2誤差范圍在正負(fù) 2%寸，ts =31.0555s延遲時(shí)間：td =6.7147s六、討論與結(jié)論（對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)故障及處理方法、實(shí)驗(yàn)中存在的問題等進(jìn)行分析和討論，對(duì)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)一步想法或改進(jìn)意見。）注意事項(xiàng)：