控制系统的时域分析.pptVIP

12.3MATLAB时域响应仿真的典型函数应用1MATLAB时域响应仿真的典型函数2MATLAB时域响应仿真的典型输入函数除step（单位阶跃函数）外，还有impulse（单位脉冲函数），lsim（求任意函数作用下系统响应的函数）等。3各函数的用法如表12.5。表12.5求取时域响应函数及用法impulse(G),impulse(G,t)impulse(G1,G2,...,Gn)[y,t]=impulse(G),y=impulse(G,t)求取系统单位脉冲响应，其用法基本同step函数。如带返回参数列表使用则不输出响应曲线，不带返回参数列表则直接打印响应曲线lsim(G,u,t)[y,t]=lsim(G,u,t)求取系统对任意输入u的响应。如带返回参数列表使用则不输出响应曲线，不带返回参数列表则直接打印响应曲线MATLAB时域响应仿真的典型函数应用实例例7：求一阶惯性环节的脉冲响应曲线，观察T变化对系统性能的影响。程序如下：t=0:0.1:50;forT=[1510]G=tf([1],[T1]);impulse(G,t);holdonendtitle(系统1/(Ts+1)脉冲响应曲线.T取1,5,10,Fontsize,16);图9例7一阶惯性环节脉冲响应曲线（为便于观察，图形进行了放大）对于如上曲线，也可以采用多图绘制的方法完成，程序如下：t=0:0.1:100;T=[1510]forn=1:3G=tf([1],[T(n)1]);y(:,n)=impulse(G,t);%得到系统响应返回参数endplot(t,y)title(系统1/(Ts+1)脉冲响应曲线.T取1,5,10,Fontsize,16);figure(2);%另外生成一个图subplot(2,2,1)plot(t,y(:,1));title(T=1);subplot(2,2,2)plot(t,y(:,2));title(T=5);subplot(2,2,3)plot(t,y(:,3));title(T=10);图10例7运行结果例8：已知某控制系统的闭环传递函数为120/(s^2+12s+120)求在单位斜坡输入作用下，系统的输出响应曲线。求在带偏置正弦信号(2+sint)作用下，系统的输出响应曲线。系统的单位斜坡输入响应曲线求取方式1：t=0:0.1:10;num=120;den=[112120];G=tf(num,den);u=t;y=lsim(G,u,t);plot(t,y,g,t,u,b--);axis([02.502.5]);title(Unit-RampResponse,--byuseoflsimfunction);控制系统的时域分析原理要点12.1控制系统的动态性能指标分析12.1.1控制系统的动态性能指标控制系统动态性能指标MATLAB求取实例12.2控制系统的稳态性能指标分析系统的稳态性能指标12.2.2控制系统稳态性能指标MATLAB求取示例12.3MATLAB时域响应仿真的典型函数应用MATLAB时域响应仿真的典型函数MATLAB时域响应仿真的典型函数应用实例12.4MATLAB图形化时域分析MATLABLTIViewer应用实例控制系统动态性能指标MATLAB求取实例通常在系统阶跃响应曲线上来定义系统动态性能指标。因此，在用MATLAB求取系统动态性能指标之前，首先给出单位阶跃响应函数step的用法。对给定系统，可使用表12.2所列函数调用方式得到系统阶跃响应。12step(num,den)或step(G)绘制系统阶跃响应曲线。step(num,den,t)或step(G,t)绘制系统阶跃响应曲线。由用户指定时间范围，如t是标量，则指定了终止时间；如t是向量，则指定了步距和起止时间y=step(num,den,t)或y=step(G,t)返回系统阶跃响应曲线y值，不绘制图形。用户可用plot函数绘制[y,t]=step(num,den,t)或[y,t]=step(G,t)返回系统阶跃响应曲线y值和t值，不绘制图形。用户可用plot函数绘制表12.3状态空间方程表示的系统阶跃响应函数用法表step(A,B,C,D,iu)绘制系统阶跃响应曲线。iu指定输入输出step(A,B,C,D,iu,t)绘制系统阶跃响应曲线。iu指定输入，t指定时间范围[y,x,t]=step(A,B,C,D,iu)返回系统阶跃响应曲线参数