用matlab進行控制系統(tǒng)的動態(tài)性能的分析畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-03 12:58 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 y n=i。end end tp=(n1)* %求峰值時間 y1=*yss y2=*yss i=20xx while i0 i=i1 5 if y(i)=y1|y(i)=y2。m=i。break end end ts=(m1)* %求調(diào)節(jié)時間 title(39。單位階躍響應(yīng) 39。) grid 在 Editor 里面保存好程序，運行 MATLAB 輸出的階躍響應(yīng)曲線為： 單位階躍響應(yīng)T i m e ( s e c )Amplitude0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 2000 . 511 . 522 . 533 . 544 . 55S y s t e m : s y sF i n a l V a l u e : 4 . 2 2S y s t e m : s y sR i s e T i m e ( s e c ) : 2 . 0 5S y s t e m : s y sP e a k a m p l i t u d e : 4 . 9 1O v e r s h o o t ( % ) : 1 6 . 3A t t i m e ( s e c ) : 4 . 5 3S y s t e m : s y sS e t t l i n g T i m e ( s e c ) : 6 . 6 1 圖 2：單位階躍響應(yīng) 曲線 雙擊 Figure1 圖形界面，打開單位階躍響應(yīng)的屬性編輯器： 6 如圖，在 Options 選項中，將調(diào)節(jié)時間屬性設(shè)為 ? 5%，將上升時間屬性設(shè)為從10%到 90%。再在 Figure1 圖形界面單機右鍵，將 Characteristics 的四個子選項 Peak Responses、 Setting Time、 Rise Time、 Steady State 全選中，得到如 Figure1 中的四個藍色的點。將光標(biāo)分別移到藍點上，圖形上就會顯示該點 的性質(zhì)參數(shù)。 因此，此系統(tǒng)的動態(tài)性能指標(biāo)為： 最大偏離量 h(pt )= 終值 h(∞ )= 上升時間 rt = 峰值時間 pt = 調(diào)節(jié)時間 st = 超調(diào)量 σ %= 3 三階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng) 高階系統(tǒng)單位階躍響應(yīng) 高階系統(tǒng)傳遞函數(shù)一般可以表示為 7 ????? ?????? ????01110111)( )()(asasasabsbsbsbsDsMsnnnnmmmm??? mnszsKnjjmii???????11)()(? （ 318） 式中， nm abK? ，由于 )(),( sDsM 均為實系數(shù)多項式，故閉環(huán)零點 iz 、極點 j?只能是實根或共 軛復(fù)數(shù)。設(shè)系統(tǒng)閉環(huán)極點均為單極點，系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)的拉氏變換可表示為 ??????????njjmiisszsKsssC11)()(1)()(?? ?? ? ???? nj js ssDssMsDMj11)( )(1)0( )0( ?? （ 319） 對上式進行拉氏反變換可得 ????? ?? ?njtskjesDs sMDMtc1 )()()0( )0()( ?? ???? ??? ??ii ii ts esDs sMDM ?? ??)( )()0( )0( ? ?????? ?diiij iditi teA???? ??s in （ 320） 可見，除常數(shù)項 )0()0( DM 外，高階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)是系統(tǒng)模態(tài)的組合，組合系數(shù)即部分分式系數(shù)。模態(tài)由閉環(huán)極點確定，而部分分式系數(shù)與閉環(huán)零點、極點分布有關(guān)，所以，閉環(huán)零點、極點對系統(tǒng)動態(tài)性能均有影響。當(dāng)所有閉環(huán)極點均具有負(fù)的實部，即所有閉環(huán)極點均位于左半 s 平面時，隨時間 t 的增加所有模態(tài)均趨于零（對應(yīng)瞬態(tài)分量），系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)最終穩(wěn)定在 )0()0( DM 。很明顯，閉環(huán)極點負(fù)實部的絕對值越大，相應(yīng)模態(tài)趨于零的速度越快。在系統(tǒng)存在重根的情況下，以上結(jié)論仍然成立。 當(dāng) a 已知時三階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線 當(dāng) a= 時系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線 此時三階系統(tǒng)的一般表達式為： 8 G(s)=537 ??? sss,將分子分母的系數(shù)代入 所述 MATLAB 程序中，得到： num=[] den=[1,] t=0::20 step(num,den,t) [
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