机械控制工程实验实验指导书 机电技术实验室 学号：49 姓名：潘礼延 班级：机械 1402 日期： 2024 年 10 月 8 日实验一 系统时域响应分析一、实验目的本实验的主要目的是通过试验，能够使学生进一步理解和掌握系统时间响应分析的相关知识，同时也了解频率响应的特点及系统稳定性的充要条件。二、实验要求学习有关 MATLAB 的相关内容，要求学生用 MATLAB 软件的相应功能，编程实现一阶、二阶和三阶系统在几种典型输入信号（包括单位脉冲信号、单位阶跃信号、单位斜坡信号和正弦信号）作用下的响应，记录结果并进行分析处理：对一阶和二阶系统，要求用试验结果来分析系统特征参数对系统时间响应的影响；对二阶系统和三阶系统的相同输入信号对应的响应进行比较，得出结论。1.系统的传递函数及其 MATLAB 表达（1）一阶系统传递函数为：传递函数的 MATLAB 表达：num=[k]；den=[T,1]；G(s)=tf(num,den)（2）二阶系统传递函数为：传递函数的 MATLAB 表达：num=[wn^2]；den=[1，wn，wn^2]；G(s)=tf(num,den)2.各种时间输入信号响应的表达（1）单位脉冲信号响应：impulse(sys,t)（2）单位阶跃信号响应：step(sys,t)（3）任意输入信号响应：lsim(sys,u,t)其中 sys 为建立的模型；t 为仿真时间区段（可选）三、实验内容1. 读懂以下代码，编写一阶系统单位阶跃响应曲线。clear all;t=0::7; %系统时间nG=1;%传函分子系数tao=1;dG=[tao 1];%传函分母系数G=tf(nG,dG) %建立传递函数impulse(G,t);%绘制阶跃输入的曲线xlabel('时间');ylabel('幅值'); %给 XY 轴命名grid on; %打开网格title('一阶系统单位脉冲的响应曲线');%给所绘图像定义标题2. 读懂以下代码，编写二阶系统单位阶跃响应曲线。clear all;t=[0::4];wn=7;kc=; %定义二阶系统参数nG=[wn^2];dG=[1 2*kc*wn wn^2];G=tf(nG,dG)impulse(G,t);xlabel('时间');ylabel('幅值');grid on;title('二阶系统单位脉冲响应曲线');3. 读懂以下代码，编写二阶系统加速度信号的响应曲线。clear all;t=0::10;wn=7;kc=;u=sin*pi*t);nG=wn^2;dG=[1 2*kc*wn wn^2];G=tf(nG,dG)lsim(G,u,t);xlabel('时间');ylabel('幅值');grid on;title('二阶系统正弦响应及响应曲线');4. 读懂以下代码，编写二阶系统不同参数阶跃响应曲线（欠阻尼，临界阻尼，过阻尼）。clear all;t=[0::7];wn=7;nG=[wn^2];kc=;dG1=[1 2*kc*wn wn^2];G1=tf(nG,dG1)kc=;dG2=[1 2*kc*wn wn^2];G2=tf(nG,...
