1 / 17 《控制系统仿真》(实验/学习总结 )报告题目:经典控制系统分析院系：电子信息与控制工程系专业：测控技术与仪器专业授课教师 ：陈政强石玉秋本 科 生：班级：测 控 081 学号： 200800304005 完成时间 ： 2011.01.12 2 / 17 实验目的以 MATLAB 及 Simulink 为工具，对控制系统进行时域、频域及根轨迹分析。实验原理1、时域分析法是根据系统的微分方程（或传递函数），利用拉普拉斯变换直接解出动态方程，并依据过程曲线及表达式分析系统的性能。时域响应指标如图1 所示。图 1 典型的系统时域响应指标表示延迟时间 td，指响应曲线第一次达到其终值一半所需要的时间。上升时间 tr，指响应曲线从终值10%上升到终值 90%所需要的时间； 对于有振荡的系统， 也可定义为响应从零第一次上升到终值所需要的时间。上升时间是系统响应速度的一种度量。峰值时间 tp，指响应超过终值达到第一个峰值所需要的时间。调节时间 ts，指响应达到并保持在终值±5%（或± 2%）内所需要的时间。超调量 σ %，指响应的最大偏离量h(tp)与终值 h(∞)之差的百分比，即：%100)()()(%hhtph稳态误差，描述系统稳态性能的一种性能指标。2、频域分析法通常从频率特性出发对系统进行研究。在工程分析和设计中，通常把频率特性画成一些曲线， 从频率特性曲线出发进行研究。 这些曲线包括幅频特性和相频特性曲线，幅相频率特性曲线， 对数频率特性曲线以及对数幅相曲线等，其中以幅相频率特性曲线， 对数频率特性曲线应用最广。 对于最小相位系统，幅频特性和相频特性之间存在着唯一的对于关系，故根据对数幅频特性， 可以唯一地确定相应的相频特性和传递函数。根据系统的开环频率特性去判断闭环系统的性能， 并能较方便地分析系统参量对系统性能的影响，从而指出改善系统性能的途径。3、根轨迹是求解闭环系统特征根的图解方法。由于控制系统的动态性能是由系3 / 17 统闭环零极点共同决定，控制系统的稳定性由闭环系统极点唯一确定，利用根轨迹确定闭环系统的零极点在s 平面的位置，分析控制系统的动态性能。实验内容与步骤：1.（4.8 的第一小问： ）程序：num=[1 2 2];den=[1 0];sys=tf(num,den);rlocus(sys) 运行结果：（4.11）：程序：num=conv(1301,[1 4.9]);den=conv(conv([1 5 25],[1 5.1]),[1 50]);G=tf(num,den) C=dcgain(G) %计算系统的终值[y,t]=step(G);[Y ,k]=max(y); percentovershoot=100*(Y-C)/C ...
