1 / 11 实验二线性系统时域响应分析一、实验目的1．熟练掌握 step( )函数和 impulse( )函数的使用方法，研究线性系统在单位阶跃、单位脉冲及单位斜坡函数作用下的响应。2．通过响应曲线观测特征参量和n 对二阶系统性能的影响。二、基础知识及 MATLAB函数（一）基础知识时域分析法直接在时间域中对系统进行分析，可以提供系统时间响应的全部信息，具有直观、准确的特点。为了研究控制系统的时域特性，经常采用瞬态响应（如阶跃响应、 脉冲响应和斜坡响应） 。本次实验从分析系统的性能指标出发，给出了在 MATLAB环境下获取系统时域响应和分析系统的动态性能和稳态性能的方法。用 MATLAB求系统的瞬态响应时，将传递函数的分子、分母多项式的系数分别以 s 的降幂排列写为两个数组num、den。由于控制系统分子的阶次m一般小于其分母的阶次 n，所以 num中的数组元素与分子多项式系数之间自右向左逐次对齐，不足部分用零补齐，缺项系数也用零补上。1．用 MATLAB求控制系统的瞬态响应1）阶跃响应求系统阶跃响应的指令有：step(num,den) 时间向量 t 的范围由软件自动设定，阶跃响应曲线随即绘出step(num,den,t) 时间向量t 的范围可以由人工给定（例如t=0:0.1:10 ）[y ，x]=step(num,den) 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的阶跃响应曲线图。考虑下列系统：25425)()(2sssRsC该系统可以表示为两个数组，每一个数组由相应的多项式系数组成，并且以s2 / 11 的降幂排列。则 MATLAB 的调用语句：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/(s^2+4s+25)’) %给图形加上标题名则该单位阶跃响应曲线如图2-1 所示：为了在图形屏幕上书写文本，可以用text命令在图上的任何位置加标注。例如：text(3.4,-0.06, ’Y1’) 和text(3.4,1.4,’Y2’)第一个语句告诉计算机， 在坐标点 x=3.4,y=-0.06上书写出’ Y1’。类似地，第二个语句告诉计算机，在坐标点x=3.4,y=1.4上书写出’ Y2’。若要绘制系统 t 在指定时间（ 0-10s ）内的响应曲线，则用以下语句：num=[0 0 25]; den=[1 4 25]; t=0:0.1:10; step(num,den,t) 即可...
