传递函数MATLAB实验.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/10/3,#,MATLAB试验,传递函数,第1页,第2页,第3页,第4页,第5页,第6页,第7页,第8页,第9页,第10页,第11页,第12页,练习：,第13页,各种经典步骤阶跃响应曲线,1、百分比步骤（,K,）,从图形库浏览器中拖曳Step（阶跃输入）、Gain（增益模块）、Scope模块到仿真操作画面，连接成仿真框图。,结论：百分比步骤 K 改变，则放大倍数改变。,第14页,2、积分步骤（1/T,s,）,拖曳Step（阶跃输入）、Transfer Fcn（传递函数）、Scope模块到仿真操作画面，连接成仿真框图。,结论：T越大，则积分越慢,第15页,3、,一阶惯性步骤,（1/（T,s,+1）,拖曳Step（阶跃输入）、Transfer Fcn（传递函数）、Scope模块到仿真操作画面，使传递函数变成,1/（T,s,+1），,连接成仿真框图。,结论：T越大，惯性越大,第16页,4、,微分步骤,（Ks/（T,s,+1）,拖曳Step（阶跃输入）、Transfer Fcn（传递函数）、Scope模块到仿真操作画面，将 Transfer Fcn（传递函数）模块参数重新设置，使其传递函数变成,Ks/（Ts+1）,，连接成仿真框图。,结论：微分步骤输出能反应输入对时间改变率,第17页,5、,二阶振荡步骤,（1）令,n,不变，取不一样值,（0 1）,（2）令=0.2不变，,n,取不一样值,令,n,=5不变，取0.5和0.2,结论：,n,相同，越大响应越快,令 =0.2 不变，,n,取5和10,（,n,越大，,响应,越快）,第18页,6、,延迟步骤,将仿真框图中 Transfer Fcn（传递函数）模块换成 Transport Delay（时间延迟）模块，改变延迟时间，观察单位阶跃响应曲线改变情况。,结论：大小影响延迟时间,第19页,用MATLAB求控制系统瞬态响应,（1）阶跃响应,step(num,den),说明：时间向量t范围由软件自动设定，阶跃响应曲线随即绘出,step(num,den,t),说明：时间向量t范围能够由人工给定,y，x=step(num,den),说明：返回变量y为输出向量，x为状态向量,在MATLAB程序中，先定义num,den数组，并调用上述指令，即可生成单位阶跃输入信号下阶跃响应曲线图。,考虑以下系统：,第20页,num=0 0 25;%定义分子多项式,den=1 4 25;%定义分母多项式,step(num,den)%调用阶跃响应函数求取单位阶跃响应曲线,grid,%画网格标度线,xlabel(t/s),ylabel(c(t),%给坐标轴加上说明,title(Unit-step Respinse of G(s)=25/(s2+4s+25),%给图形加上标题名,第21页,为了在图形屏幕上书写文本，能够用text命令在图上任何位置加标注。,text(0.5,-0.08,X1,FontSize,18);,或,text(-0.15,0.5,Y1,FontSize,18),说明：第一个语句在坐标点x=3.4,y=-0.06上书写出Y1。第二个语句在坐标点x=3.4,y=1.4上书写出Y2。,第22页,（2）脉冲响应,impulse(num,den),说明：时间向量t范围由软件自动设定，阶跃响应曲线随即绘出,impulse(num,den,t),说明：时间向量t范围能够由人工给定（比如t=0:0.1:10）,y,x=impulse(num,den),说明：返回变量y为输出向量，x为状态向量,y,x,t=impulse(num,den,t),说明：向量t 表示脉冲响应进行计算时间,考虑以下系统：,第23页,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页,（3）特征参量 和 对二阶系统性能影响,a、参量 对二阶系统性能影响,num=0 0 1;den1=1 0 1;den2=1 0.5 1;,den3=1 1 1;den4=1 2 1;den5=1 4 1;,t=0:0.1:10;step(num,den1,t),grid,第25页,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,FontSize,12),title(Step-Response Curves,FontSize,15),第26页,b、参量 对二阶系统性能影响,num1=0 0 1;den1=1 0.5 1;,t=0:0.1:3;step(num1,den1,t);,grid;hold on,text(3.1,1.4,wn=1,FontSize,12),num2=0 0 4;den2=1 1 4;,step(num2,den2,t);hold on,text(1.7,1.4,wn=2,FontSize,12),num3=0 0 9;den3=1 1.5 9;,step(num3,den3,t);hold on,text(0.5,1.4,wn=3,FontSize,12),title(Step-Response Curves,FontSize,15),第27页,结论：,n,相同，越大对应越快;相同，,n,越大，对应越快。,n,相同,相同,第28页,课堂练习：,第29页,