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1、武汉理工大学自动控制原理课程设计说明书控制系统的动态性能分析1 传递函数的分析及函数编程1.1传递函数的分析三阶系统的闭环传递函数为，整理成一般式得G(s)=,其中a为未知参数。从一般式可以看出，系统没有零点，有三个极点。（其中一个实数极点和一对共轭复数极点）1.2 动态性能指标通常在阶跃函数作用下，测定或计算系统的动态性能。一般认为，阶跃输入对系统来说是最严峻的工作状态。如果系统在阶跃函数作用下的动态性能满足要求，那么系统在其他形式的函数作用下，其动态性能也是令人满意的。描述稳定的系统在单位阶跃函数作用下，动态过程随时间t的变化状况的指标，称为动态性能指标。为了便于分析和比较，假定系统在单位
2、阶跃输入信号作用前处于静止状态，而且输出量及其各阶导数均等于零。对于大多数控制系统来说，这种假设是符合实际情况的。对于单位阶跃相应h(t)，其动态性能指标通常如下：延迟时间：指响应曲线第一次达到其终值一半所需要的时间。上升时间：指响应从终值10%上升到终值90%所需的时间；对于有振荡系统，亦可定义为响应从零第一次上升到终值所需的时间。上升时间是系统 响应速度的一种度量。上升时间越短，响应速度越快。峰值时间: 指响应超过其终值到达第一个峰值所需的时间。调节时间：指响应到达并保持在终值5%内所需的最短时间。超调量%: 指响应的最大偏离量h()与终值h()的差与终值h()比的百分数，即%=100%
3、。若h()0 i=i-1 if y(i)=y1|y(i)0 i=i-1 if y(i)=y1|y(i)0 i=i-1 if y(i)=y1|y(i)0 i=i-1 if y(i)=y1|y(i)=y2;m=i;break end endts=(m-1)*0.01 %求调节时间title(a=2.1时单位阶跃响应)grid将以上程序输入到MATLAB的编辑器中，就可以得到它在阶跃状态下的动态性能曲线，如下图所示：图3-2 a=2.1时的动态性能指标3.1.3当a=4.2时系统的动态性能指标当a=4.2时，将a带入式中，可以得到此时闭环传递函数为G(s)= ,求该传递函数的动态性能曲线的相应程序如下：num=11.34den=1,5,4,2.688t=0:0.01:20step(num,den,t
