_用MATLAB进行控制系统的时域分析.doc
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2024-01-08
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实验二 用 MATLAB 进行控制系统的时域分析
[实验目的]
1．研究线性系统在典型输入信号作用下的暂态响应；
2．熟悉线性系统的暂态性能指标；
3．研究二阶系统重要参数阻尼比 ξ 对系统动态性能的影响；
4．熟悉在 MATLAB 下判断系统稳定性的方法；
5．熟悉在 MATLAB 下求取稳态误差的方法。
[实验指导]
MATLAB 中有两类用于求解系统时域响应的方法。
其一是利用 MATLAB 中的控制系统工具箱(Control System Toolbox)提供的函数（命
令）；
其二是 Simulink 仿真，它主要用于对复杂系统进行建模和仿真。
一、用 MATLAB 函数（命令）进行暂态响应分析
1 求取线性连续系统的单位阶跃响应的函数——step
基本格式为：
step(sys)
step(num,den)
step(A,B,C,D)
step(sys,t)
step(sys1,sys2,…,t)
y=step(sys,t)
[y,t]=step(sys)
[y,t,x]=step(sys)
其中模型对象的类型如下：
sys = tf(num,den) 多项式模型
sys = zpk(z,p,k) 零点极点模型
sys = ss(a,b,c,d) 状态空间模型
参数无 t，表示时间向量 t 的范围自动设定。
参数有 t，表示给定时间向量 t，应该有初值，时间增量，末值，如 t=0:0.01:2。
前 5 种函数可以绘出阶跃响应曲线；后 3 种函数不绘阶跃响应曲线，而是返回响应变量
y，时间向量 t，以及状态变量 x。
2 求取线性连续系统的单位脉冲响应的函数——impulse
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