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1、实验报告实验名称 控制系统的时域分析课程名称 自动控制原理专业班级:学 号：实验台号成 绩院系部:学生：同组人:指导教师:实验日期:华北电力大学一、实验目的及要求：掌握如何运用计算机的 matlab软件进行时域分析。二、仪器用具：仪器名称规格理号数量备注计算机安装有matlab软件三、实验原理一个动态系统的性质常用典型输入下的响应来描述。响应是指零初始条件下某种典型的输入函数作用下对象的响应，在 MATLAB的控制工具箱中给出的阶跃函数step()的调用格式为：y,x=step(mu n,de n,t)或y,x=step(A,B,C,D,iu,t)四、实验方法与步骤:1、伺服系统的方框图如图所
2、示，求d和e的值，是系统的阶跃响应满足R(s) +C(s)1)超调量不大于30%，2)峰值时间为0.6秒2、求二阶系统 H(s)=5(s+1)/(8s+1)(2s+1)在单位阶跃输入时系统时域响应曲线。并记录响应曲线。编程求出td，tp，%，ts，并与理论计算得出的结果比较是否一致。五、实验结果与数据处理:实验一.在matlab中输入：a=log(1/0.3)/sqrt(pi八2+(log(1/0.3)八2);b=pi/(0.6*sqrt(1 -a八2);d=0.5*bA2e=(2*sqrt(2*d)*a-3)/dnum=八2;den=1 2*a*b 八2;sys2=0.5*tf( nu m,
3、de n)step(sys2)得：d = 15.7210e = 0.0645sys2 =15.72sA2 + 4.013 s + 31.44U.2n-T- -sal0.1D052Time (seconds)2.5实验二k=5/16;z=-1;p=-0.125,-0.5;sys 仁 zpk(z,p,k);step(sysl)得到响应曲线(后附)求超调量、峰值时间、上升时间、调节时间:fun cti on tp,tr,ts,td=perf(key,y,t)mp,tf=max(y);cs=le ngth(t);yss=y(cs);%求超调量 sigmasigma=100*(mp-yss)/yss)%
4、求峰值时间tptp=t(tf)%求上升时间tra=1;while y(a)0.1*yss;a=a+1;e ndb=1;while y(b)0.95*yss)&(y(l)0.98*yss)&(y(l)1.02*yss) l=l-1;endendts=t(l)%求延迟时间tdd=1;while y(d)0.5*yss;d=d+1; endtd=t(d)在任务栏输入:y,t=step(sys1);%perf.msigma,tp,tr,ts,td=perf(2,y,t)得到超调量：sigma =0延迟时间：tp =47.8422s上升时间：tr = 18.0458s调节时间：输入 KEY=1，即误差围
5、在正负 5%时，ts =24.7605s输入KEY=2，误差围在正负 2%时，ts =31.0555s延迟时间：td =6.7147s0 5ta 1520253035404550rime (seconds)4 5 3 5 2 5（实验二响应曲线）实验原始记录实验一07002U.1a0.511.5Time (seconds)253Step Response4 3 .a.d = 15.7210e = 0.0645sys2 =15.72sA2 + 4.013 s + 31.44实验二超调量：sigma =0峰值时间：tp =47.8422s上升时间：tr = 18.0458s调节时间：输入 KEY=1，即误差围在正负 5%时，ts =24.7605s输入KEY=2，误差围在正负 2%时，ts =31.0555s延迟时间：td =6.7147s六、讨论与结论（对实验现象、实验故障及处理方法、实验中存在 的问题等进行分析和讨论，对实验的进一步想法或改进意见。）注意事项：matlab软件调用命令的格式要正确七、思考题如何根据由不同输入得出图形来判别系统的性能？答：可以通过图形来判断系统的延迟时间、上升时间、峰值时 间、调节时间、超调量等来判断系统的动态性能。
