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1、课程名称： 控制理论指导老师： 成绩： 实验名称：控制系统的时域分析实验类型:一同组学生姓名: 一、实验目的和要求1 .用计算机辅助分析的办法，掌握系统的时域分析方法。2 ,熟悉Simulink仿真环境。二、实验内容和原理（一）实验原理系统仿真实质上就是对系统模型的求解，对控制系统来说，一般模型可转化成某个微分方程或差分方 程表示，因此在仿真过程中，一般以某种数值算法从初态出发，逐步计算系统的响应，最后绘制出系统的 响应曲线，进而可分析系统的性能。控制系统最常用的时域分析方法是，当输入信号为单位阶跃和单位冲 激函数时，求出系统的输出响应，分别称为单位阶跃响应和单位冲激响应。在MATLABK提供
2、了求取连续系统的单位阶跃响应函数step ,单位冲激响应函数impulse ,零输入响应函数initial 等等。（二）实验内容二阶系统，其状态方程模型为+Xiy = 1.9691 6.4493+0 uX21 .画出系统的单位阶跃响应曲线；2 .画出系统的冲激响应曲线；3 .当系统的初始状态为 x0=1,0时，画出系统的零输入响应；4 .当系统的初始状态为零时，画出系统斜坡输入响应；（三）实验要求1 .编制MATLA翼序，画出单位阶跃响应曲线、冲击响应曲线、系统的零输入响应、斜坡输入响应;2 .在Simulink仿真环境中，组成系统的仿真框图，观察单位阶跃响应曲线并记录之。三、主要仪器设备计算
3、机一台以及 matlab软件，simulink 仿真环境 四、操作方法与实验步骤1、程序解决方案：在MATLABt3建立文件 shiyu.m ,其程序如下:%寸域响应函数function G1 = shiyu（ A,B,C,D）G=ss(A,B,C,D);G1=tf(G);%将状态空间模型转换为传递函数figure;step(G1);%画阶跃响应曲线grid on;title(系统单位阶跃响应)；xlabel(t/s);ylabel(c(t);figure;impulse(G1);%画冲激响应title( 系统冲激响应);xlabel(t/s);ylabel(c(t);grid on;x0=1
4、 0;figure;initial(G,x0);%画零输入响应title(x0=1,0 时的零输入响应)；xlabel(t/s);ylabel(c(t);grid on;%斜坡响应s=tf(s)G2=G1/sA2;figure;impulse(G2,10);title(斜坡输入响应)；xlabel(t/s);ylabel(c(t);grid on;end在MATLA跄令窗口中输入下列命令：并返回系统的传递函数 clear A=-0.5572,-0.7814;0.7814,0; B=1 0; C=1.9691 6.4493; D=0; G1=shiyu(A,B,C,D)Transfer func
5、tion:1.969 s + 5.039sA2 + 0.5572 s + 0.61062、Simulink仿真环境实现方式在simulink 中建立以下模型：其中，state-space 模块设置如下图:点击运行，得到如下所示的波形:五、讨论、心得通过此次 MATLA戚验，我掌握了利用 MATLAB中具分析控制理论中一些时域的问题。整个问题并不是 很难。在编写程序时，选择了编写一个 function 的.m文件，同时返回了系统的传递函数并输出了所需要的 四幅图像。这样的方法具有通用性，当 ABCD9个矩阵发生变化时不需要重新写程序，直接调用该函数即可实现功能。这是出于程序的通用性方面的考虑。在
6、编写程序的过程中，熟悉了一些时域分析MATLAB0数的调用方式。 关于 simulink 模块的实现， 在之前实验的仿真就已经用过。 只不过之前图像的做法是输出数组，在命令窗口中调用 plot 函数画出来，这主要是因为示波器的图像背景是黑颜色的，不方便打印。通过查资料，此次实验我解决了这个问题。方式如下：在出现示波器的图像后，在命令窗口中输入如下命令 set(0,ShowHiddenHandles,On) set(gcf,menubar,figure)；然后在示波器图像上把需要修改的颜色进行修改即可。总的来说，本实验内容不难，只是需要对软件有一定的熟悉度。因此本实验所花费的大多数时间也是在不断熟悉里面的函数命令，同时也感觉到了MATLAB勺强大，许多的东西只需要借助计算机就可以得到结果。Welcome ToDownload !欢迎您的下载，资料仅供参考！
