湖南工学院教案——《计算机仿真技术实验》 1 实验三 用MATLAB 进行控制系统的时域分析 [实验目的] 1．研究线性系统在典型输入信号作用下的暂态响应； 2．熟悉线性系统的暂态性能指标； 3．研究二阶系统重要参数阻尼比ξ 对系统动态性能的影响； 4．熟悉在MATLAB 下判断系统稳定性的方法； 5．熟悉在MATLAB 下求取稳态误差的方法。 [实验指导] MATLAB 中有两类用于求解系统时域响应的方法。 其一是利用 MATLAB 中的控制系统工具箱(Control Sy stem Toolbox )提供的函数（命令）； 其二是Simu link 仿真，它主要用于对复杂系统进行建模和仿真。 一、用MATLAB 函数（命令）进行暂态响应分析 1 求取线性连续系统的单位阶跃响应的函数——step 基本格式为： step(sy s) step(nu m,den) step(A,B,C,D) step(sy s,t) step(sys1,sys2,… ,t) y =step(sy s,t) [y ,t]=step(sy s) [y ,t,x ]=step(sy s) 其中模型对象的类型如下： sys = tf(num,den) 多项式模型 sys = zpk(z,p,k) 零点极点模型 sys = ss(a,b,c,d) 状态空间模型 参数无 t，表示时间向量 t 的范围自动设定。 参数有t，表示给定时间向量 t，应该有初值，时间增量，末值，如 t=0:0.01:2。 前 5种函数可以绘出阶跃响应曲线；后 3 种函数不绘阶跃响应曲线，而是返回响应变量y ，时间向量 t，以及状态变量 x 。 2 求取线性连续系统的单位脉冲响应的函数——impu lse 湖南工学院教案——《计算机仿真技术实验》 2 基本格式为： impu lse(sy s) impu lse(nu m,den) impu lse (sy s,tf) impu lse (sy s,t) impulse (sys1,sys2,… ,t) y =impu lse(sy s,t) [y ,t]=impu lse(sy s) [y ,t,x ]=impu lse (sy s) 3 求取线性连续系统的单位斜坡响应 MATLAB 没有直接求系统斜坡响应的功能函数。在求取控制系统的斜坡响应时，通常用阶跃响应函数step()求取传递函数为 G (s)/s 的系统的阶跃响应，则其结果就是原系统G (s)的斜坡响应。原因是，单位阶跃信号的拉氏变换为1/s ，而单位斜坡信号的拉氏变换为1/s2 。 4．求取线性连续系统对任意输入的响应的函数——lsim 其格式为 y =lsim(sy s,u ,t) 其中，t 为仿真时间，u 为控制系统的任意输入信号。 5．暂态响应性能指标 在阶跃响应曲线窗口，使用右键弹出浮动菜单，选择其中的Characteristics 子菜单，有4个子项： ...
