实验四 控制系统的稳定性分析
班级:电信171
一、 实验目的
1、 了解系统的开环增益和时间常数对系统稳定性的影响; 2、 研究系统在不同输入下的稳态误差的变化; 二、 实验内容
姓名:陈远 学号:1700506163
已知系统开环传递函数为:G(s)?10K
s(0.1s?1)(Ts?1)1、 分析开环增益K和时间常数T对系统稳定性及稳态误差的影响。
(1) 取T=0.1,令K=1,2,3,4,5,绘制相应的阶跃响应曲线,分析开环增益K的变
化对系统阶跃响应和稳定性的影响。
(2) 在K=1(系统稳定)和K=2(系统临界稳定)两种情况下,分别绘制T=0.1和T=0.01
时系统的阶跃响应,分析时间常数T的变化对系统阶跃响应和稳定性的影响。
提示:
由开环传递函数转换为闭环传递函数可以使用反馈连接函数feedback,举例如下:
Gopen=tf(num,den) %建立开环传递函数 Gclose=feedback(Gopen,1,-1) %建立闭环传递函数
2、 分析系统在不同输入时的稳态误差。
取K=1,T=0.01,改变系统输入r,使r分别为单位阶跃函数、单位斜坡函数和单位加速度函数,观察系统在不同输入下的响应曲线及相应的稳态误差。
提示:
lsim函数可用来绘制系统在任意自定义输入下的响应曲线,用法如下:
lsim(sys,input,t) %其中sys是待求的系统,input是自定义的输入信号,t是时间。例如:
G1=tf(num,den) t=0:0.01:5
u1=t;
lsim(G1, u1,t)
三、 实验结果:
(1)取T=0.1,令K=1,2,3,4,5,绘制相应的阶跃响应曲线。 MATLAB代码:
K=1时系统的阶跃响应曲线:
K=2时系统的阶跃响应曲线:
K=3时系统的阶跃响应曲线: