基于matlab的二阶动态系统特性解剖.doc

  1. 1、本文档共10页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
测控技术基础课程设计 num=[2.7]; den=[1,0.8,0.64]; t=0:0.01:20; step(num,den,t); [y,x,t]=step(num,den,t) ; %求单位阶跃响应 maxy=max(y); %响应的最大偏移量 yss=y(length(t)); %响应的终值 pos=100*(maxy-yss)/yss; %求超调量 for i=1:2001 if y(i)==maxy n=i;end end tp=(n-1)*0.01; %求峰值时间 y1=1.05*yss; y2=0.95*yss; i=2001; while i0 i=i-1; if y(i)=y1 y(i)=y2; m=i; break end end ts=(m-1)*0.01; %求调节时间 title(单位阶跃响应) Grid 运行程序后,得到此二阶系统的单位跃阶响应曲线 图2-1 二阶系统的单位跃阶响应曲线 通过matlab求得的性能指标为: 最大超调量为: =16.3357% 峰值时间为:=4.5300 调节时间为: = 6.6100 2.2. 二阶系统的动态响应分析 2.2.1. 二阶系统的单位阶跃响应与参数的关系. 已知二阶系统传递函数为 设定时,试计算当阻尼比从0.1到1时二阶系统的阶跃响应,编写matlab程序,如下所示: clc,clear num=1;y=zeros(200,1);i=0; for bc=0.1:0.1:1 den=[1,2*bc,1]; t=[0:0.1:19.9]; sys=tf(num,den); i=i+1; y(:,i)=step(sys,t); end mesh(flipud(y),[-100,20]) 运行该程序,绘制一簇阶跃响应三维图,如图所示 图2-2 阶跃响应三维图 由图可知,系统阻尼比的减小,直接影响到系统的稳定性,阻尼比越小系统的稳定性越差。越接近于1时,系统越接近于临界稳定 当阻尼比=-0.05、0.1、1.2时的时域特性仿真程序为: clc,clear num=1;y=zeros(200,1);j=0; bc=[0.045 0.056 0.1]; for i=1:3 den=[1,2*bc(i),1]; t=[0:0.1:19.9]; sys=tf(num,den); step(sys,t); grid hold on end legend(阻尼比为-0.05,阻尼比为0.1,阻尼比为1.2) 图2-3 阻尼比=-0.05、0.1、1.2时的响应曲线 由图可知,阻尼比=-0.05时,即小于0时,系统不稳定;01时,系统虽稳定,但在过渡过程特性曲线的初始阶段也有振荡,这是因为阻尼比越小,靠近虚轴附近极点的影响所致。1时,系统接近于一阶系统的特性曲线。 2.2.2. 二阶系统的单位阶跃响应与参数的关系. 已知二阶系统传递函数为 设定时,分别分析无阻尼固有频率为1、3、5时二阶系统的阶跃响应,编写matlab程序,如下所示: clc,clear xi=0.3; hold on for w=1: 2: 5 num=w^2; den=[1 2*xi*w w^2]; step(num, den) end legend(无阻尼固有频率为1,无阻尼固有频率为3,无阻尼固有频率为5) grid on 运行程序,得到无阻尼固有频率为1、3、5时二阶系统的阶跃响应曲线: 图2-4 为1、3、5时二阶系统的阶跃响应曲线 可以看出,当时,随着的增大,系统单位响应的振荡周期变短,其调整时间也相应地缩短;当1时,系统变成临界阻尼或欠阻尼系统,这时也有类似的结论,。下图即为时对应的阶跃响应曲线: 图2-5 时对应的阶跃响应曲线: 设计体会 经过为期两周的机械测试课程设计,我从中学会了很多。在课堂上学到的知识和理论很抽象,很多时候都不能够真正了解,经过这次的课程设计,通过自己动手,用matlab仿真,探索和体会课堂上学到的知识,对二阶系统以及一般系统的特性有了更深的了解。

文档评论(0)

123****6648 + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档