自控二阶系统Matlab仿真

自动控制原理 二阶系统性能分析 Matlab 仿真大作业附题目+ 完整报告内容 2 设二阶控制系统如图1所示，其中开环传递函数 )1(1 0)2()(2sssssGnn 图1 图2 图3 要求： 1、分别用如图2和图3所示的测速反馈控制和比例微分控制两种方式改善系统的性能，如果要求改善后系统的阻尼比 =0.707，则和分别取多少？ 解： 由)1(1 0)2()(2sssssGnn得1 021,1 0,1 02n tKdT22nn()s sR(s)C(s)- 3 对于测速反馈控制，其开环传递函数为：)2()s(22ntnnKssG； 闭环传递函数为：222)21(2)(nnntnsKss； 所以当ntK 21=0.707时，347.02)707.0(tnK； 对于比例微分控制，其开环传递函数为：)2()1()(2nndsssTsG； 闭环传递函数为：))21(2)1()(222nnndndsTssTs； 所以当ndT 21=0.707时，347.02)707.0(ndT； 2、请用MATLAB分别画出第1小题中的3个系统对单位阶跃输入的响应图； 解： ①图一的闭环传递函数为： 2222)(nnnsss，1021,10n Matlab代码如下： clc clear wn=sqrt(10); zeta=1/(2*sqrt(10)); t=0:0.1:12; Gs=tf(wn^2,[1,2*zeta*wn,wn^2]); step(Gs,t) 4 title('图一单位阶跃响应曲线'); xlabel('t/s');ylabel('c(t)'); 响应图如下： ②图二的闭环传递函数为： 222)21(2)(nnntnsKss，7 0 7.0,1 0nt Matlab代码如下： clc clear wn=sqrt(10); zeta=0.707; t=0:0.1:12; Gs=tf(wn^2,[1,2*zeta*wn,wn^2]); 5 step(Gs,t) title('图二单位阶跃响应曲线'); xlabel('t/s');ylabel('c(t)'); 响应图如下： ③图三的闭环传递函数为： 222)21(2)1()(nnndndsTssTs，7 0 7.0,1 0nd Matlab代码如下： clc clear wn=sqrt(10); zeta=0.707; t=0:0.1:12; 6 Gs=tf([0.347*wn^2,wn^2],[1,2*zeta*wn,wn^2]); step(Gs,t) title('图三单位阶跃响应曲线'); xlabel('t/s');ylabel('c(t)'); 响应图如下： 3、分别求出在单位斜坡输入下，3个系统的稳态误差； 解： ①当tt )(r时，图一的开环传递函数为： )1(10)2()(2sssssGnn是 I型系统 100020limlimlimlim)()(,1)()(11)()(11evssvvsssssKsHssGKKsHssGssHsGs...