傳遞函數(shù)實驗

1、傳遞函數(shù)實驗 第1頁，共29頁，2022年，5月20日，22點10分，星期日第2頁，共29頁，2022年，5月20日，22點10分，星期日第3頁，共29頁，2022年，5月20日，22點10分，星期日第4頁，共29頁，2022年，5月20日，22點10分，星期日第5頁，共29頁，2022年，5月20日，22點10分，星期日第6頁，共29頁，2022年，5月20日，22點10分，星期日第7頁，共29頁，2022年，5月20日，22點10分，星期日第8頁，共29頁，2022年，5月20日，22點10分，星期日第9頁，共29頁，2022年，5月20日，22點10分，星期日第10頁，共29頁，2022

2、年，5月20日，22點10分，星期日第11頁，共29頁，2022年，5月20日，22點10分，星期日第12頁，共29頁，2022年，5月20日，22點10分，星期日練習(xí)：第13頁，共29頁，2022年，5月20日，22點10分，星期日各種典型環(huán)節(jié)的階躍響應(yīng)曲線1、比例環(huán)節(jié)（K） 從圖形庫瀏覽器中拖曳Step（階躍輸入）、Gain（增益模塊）、Scope模塊到仿真操作畫面，連接成仿真框圖。結(jié)論：比例環(huán)節(jié) K 改變，則放大倍數(shù)改變。 第14頁，共29頁，2022年，5月20日，22點10分，星期日2、積分環(huán)節(jié)（ 1/Ts ） 拖曳Step（階躍輸入）、 Transfer Fcn（傳遞函數(shù)） 、Sc

3、ope模塊到仿真操作畫面，連接成仿真框圖。結(jié)論： T越大，則積分越慢 第15頁，共29頁，2022年，5月20日，22點10分，星期日3、一階慣性環(huán)節(jié)（ 1/（Ts+1 ） 拖曳Step（階躍輸入）、 Transfer Fcn（傳遞函數(shù)） 、Scope模塊到仿真操作畫面，使傳遞函數(shù)變成1/（Ts+1 ），連接成仿真框圖。結(jié)論： T越大，慣性越大第16頁，共29頁，2022年，5月20日，22點10分，星期日4、微分環(huán)節(jié)（ Ks/（Ts+1 ） 拖曳Step（階躍輸入）、 Transfer Fcn（傳遞函數(shù)） 、Scope模塊到仿真操作畫面，將 Transfer Fcn（傳遞函數(shù)）模塊的參數(shù)重新

4、設(shè)置，使其傳遞函數(shù)變成 Ks/（Ts+1 ），連接成仿真框圖。結(jié)論：微分環(huán)節(jié)輸出能反應(yīng)輸入對時間的變化率第17頁，共29頁，2022年，5月20日，22點10分，星期日5、二階振蕩環(huán)節(jié)（1）令 n 不變，取不同的值（0 1）（2）令 =0.2不變， n取不同的值令 n=5不變，取0.5和0.2 結(jié)論：n相同， 越大響應(yīng)越快令 =0.2 不變，n取5和10（n 越大，響應(yīng)越快）第18頁，共29頁，2022年，5月20日，22點10分，星期日6、延遲環(huán)節(jié) 將仿真框圖中的 Transfer Fcn（傳遞函數(shù)）模塊換成 Transport Delay（時間延遲）模塊，改變延遲時間，觀察單位階躍響應(yīng)曲線

5、變化情況。結(jié)論： 的大小影響延遲時間第19頁，共29頁，2022年，5月20日，22點10分，星期日用MATLAB求控制系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)（1）階躍響應(yīng)step(num,den) 說明：時間向量t的范圍由軟件自動設(shè)定，階躍響應(yīng)曲線隨即繪出step(num,den,t) 說明：時間向量t的范圍可以由人工給定 y，x=step(num,den) 說明：返回變量y為輸出向量，x為狀態(tài)向量在MATLAB程序中，先定義num,den數(shù)組，并調(diào)用上述指令，即可生成單位階躍輸入信號下的階躍響應(yīng)曲線圖。考慮下列系統(tǒng)：第20頁，共29頁，2022年，5月20日，22點10分，星期日 num=0 0 25; %定義分

6、子多項式 den=1 4 25; %定義分母多項式 step(num,den) %調(diào)用階躍響應(yīng)函數(shù)求取單位階躍響應(yīng)曲線 grid %畫網(wǎng)格標(biāo)度線 xlabel(t/s),ylabel(c(t) %給坐標(biāo)軸加上說明 title(Unit-step Respinse of G(s)=25/(s2+4s+25) %給圖形加上標(biāo)題名第21頁，共29頁，2022年，5月20日，22點10分，星期日為了在圖形屏幕上書寫文本，可以用text命令在圖上的任何位置加標(biāo)注。text(0.5,-0.08,X1,FontSize,18);或 text(-0.15,0.5,Y1,FontSize,18)說明：第一個語句

7、在坐標(biāo)點x=3.4,y=-0.06上書寫出Y1。第二個語句在坐標(biāo)點x=3.4,y=1.4上書寫出Y2。第22頁，共29頁，2022年，5月20日，22點10分，星期日（2）脈沖響應(yīng) impulse (num,den) 說明：時間向量t的范圍由軟件自動設(shè)定，階躍響應(yīng)曲線隨即繪出impulse (num,den,t) 說明：時間向量t的范圍可以由人工給定（例如t=0:0.1:10）y,x=impulse(num,den) 說明：返回變量y為輸出向量，x為狀態(tài)向量y,x,t=impulse(num,den,t) 說明：向量t 表示脈沖響應(yīng)進(jìn)行計算的時間考慮下列系統(tǒng)：第23頁，共29頁，2022年，5

8、月20日，22點10分，星期日 num=0 0 1; den=1 0.2 1; impulse(num,den) grid xlabel(t/s ,FontSize,18),ylabel(c(t) ,FontSize,18) title(Unit-impulse Response of G(s)=1/(s2+0.2s+1),FontSize,22)第24頁，共29頁，2022年，5月20日，22點10分，星期日（3）特征參量 和 對二階系統(tǒng)性能的影響a、參量 對二階系統(tǒng)性能的影響num=0 0 1; den1=1 0 1; den2=1 0.5 1;den3=1 1 1; den4=1 2 1

9、; den5=1 4 1;t=0:0.1:10; step(num,den1,t)grid 第25頁，共29頁，2022年，5月20日，22點10分，星期日 text(4,1.7,Zeta=0,FontSize,12); hold step(num,den2,t) text (3.3,1.5,0.25,FontSize,12) step(num,den3,t) text (3.5,1.2,0.5,FontSize,12) step(num,den4,t) text (3.3,0.9,1.0,FontSize,12) step(num,den5,t) text (3.3,0.6,2.0,Font

10、Size,12) title(Step-Response Curves,FontSize,15)第26頁，共29頁，2022年，5月20日，22點10分，星期日b、參量 對二階系統(tǒng)性能的影響num1=0 0 1; den1=1 0.5 1; t=0:0.1:3; step(num1,den1,t); grid; hold ontext(3.1,1.4,wn=1,FontSize,12)num2=0 0 4; den2=1 1 4;step(num2,den2,t); hold ontext(1.7,1.4,wn=2,FontSize,12)num3=0 0 9; den3=1 1.5 9;step(num3,den3,t); hold ontext(0.5,1.4,wn=3,FontSize,12)title(Step-Res