【文章內(nèi)容簡介】 s) 姓名： XXX 《機械控制工程基礎(chǔ)》實驗報告 學(xué)號： xxxxxxxx S t e p R e s p o n s eT i m e ( s e c )Amplitude0 1 2 3 4 5 6 7 8 900 . 20 . 40 . 60 . 811 . 21 . 4S y s t e m : s y sP e a k a m p l i t u d e : 1 . 0 2O v e r s h o o t ( % ) : 2 . 3 9A t t i m e ( s e c ) : 5 . 8 9 4） 典型二階系統(tǒng) 222G ( ) 2 nnns ss??? ?? ?? 編程求當 ωn =6,ζ取 、 、 、 、 、 、 單位階躍響應(yīng)曲線。 sys=tf([36],[1 36]) Transfer function: 36 s^2 + s + 36 step(sys) hold on sys=tf([36],[1 36]) Transfer function: 36 s^2 + s + 36 step(sys) hold on sys=tf([36],[1 36]) 姓名： XXX 《機械控制工程基礎(chǔ)》實驗報告 學(xué)號： xxxxxxxx Transfer function: 36 s^2 + s + 36 step(sys) sys=tf([36],[1 36]) Transfer function: 36 s^2 + s + 36 step(sys) hold on sys=tf([36],[1 36]) Transfer function: 36 s^2 + s + 36 step(sys) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1000 . 20 . 40 . 60 . 811 . 21 . 41 . 61 . 8S t e p R e s p o n s eT i m e ( s e c )Amplitude 姓名： XXX 《機械控制工程基礎(chǔ)》實驗報告 學(xué)號： xxxxxxxx 5） 典型二階系統(tǒng)傳遞函數(shù)為： 2222)( nnn sssG ???? ??? 繪制當 ζ=,ωn取 12時的單位階躍響應(yīng)曲線。 sys=tf([1],[1 1]) Transfer function: 1 s^2 + s + 1 step(sys) hold on sys=tf([4],[1 4]) Transfer function: 4 s^2 + s + 4 step(sys) hold on sys=tf([64],[1 64]) Transfer function: 64 s^2 + s + 64 step(sys) hold on sys=tf([256],[1 256]) Transfer function: 256 s^2 + s + 256 step(sys) 姓名： XXX 《機械控制工程基礎(chǔ)》實驗報告 學(xué)號： xxxxxxxx 0 1 2 3 4 5 6 7 800 . 20 . 40 . 60 . 811 . 21 . 4S t e p R e s p o n s eT im e ( s e c )Amplitude 6） 某系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 試編程求系統(tǒng)在單位負反饋下的階躍響應(yīng)曲線，并求最大超調(diào)量。 sys=tf([20],[1 8 36 40 20]) Transfer function: 20 s^4 + 8 s^3 + 36 s^2 + 40 s + 20 step(sys) （對以上圖形要有數(shù)據(jù)分析，解釋參數(shù)的含義） 3. 在 MATLAB 環(huán)境中求系統(tǒng)的時域響應(yīng)如下圖。輸入下面的命令： num=[50]。 den=[1 5, 25]。 step(num,den)。（ 1）試解釋以上命令的 含義，求出系統(tǒng)的傳遞函數(shù)；（ 2）根據(jù)傳遞函數(shù)確定系統(tǒng)的 2 個參數(shù) ? 和 nw ；（ 3） 結(jié)合以下響應(yīng)圖形，指出二階系統(tǒng)時域分析主要性能指標？ 作圖直觀求解本系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)值、超調(diào)量和調(diào)整時間 。 姓名： XXX 《機械控制工程基礎(chǔ)》實驗報告 學(xué)號： xxxxxxxx S t e p R e s p o n s eT i m e ( se c)Amplitude0 0 . 5 1 1 . 5 2 2 . 500 . 511 . 522 . 5S y s t e m : s y sP e a k a m p lit u d e : 2 . 3 3O v e r s h o o t ( % ) : 1 6 . 3A t t im e ( s e c ) : 0 . 7 2 9S y s t e m : s y sS e t t lin g T im e ( s e c ) : 1 . 6 2 解： （對以上圖形要有數(shù)據(jù)分析，詳細弄懂每個參數(shù)的含義，求指標） （ 1）命令含義：系統(tǒng)傳遞函數(shù)分子、分母的代數(shù)表達式， step 為求階躍響應(yīng)，系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為 : 82 4)( 2 ???? ss ssG (2) 二階系統(tǒng)時域分析主要性能指標 :上升時間、峰值時間、調(diào)整時間；超調(diào)量，調(diào)整次數(shù)等。 穩(wěn)態(tài)值為： 超調(diào)量為：（ ） /= （峰值時間為 ） 調(diào)整時間為 ，誤差為（ ） /=2% 三 . 實驗結(jié)果與分析 （ 包括運行結(jié)果截圖 、結(jié)果 分析 等 ） (1)求以學(xué)號后兩位為時間常數(shù)的一階慣性環(huán)節(jié)的單位脈沖、單位階躍、單位速度、單位加速度響應(yīng)。 時間常數(shù) 13?? 一 階慣性環(huán)節(jié) 11( ) =1 13 1Gs ss?? ?? 單位階躍響應(yīng) ： 在 MATLAB 中，其單位 階躍響應(yīng) 計算程序為： num=[1]。 den=[13 1]。 step(num,den) grid 姓名： XXX 《機械控制工程基礎(chǔ)》實驗報告 學(xué)號： xxxxxxxx 單位脈沖響應(yīng) 在 MATLAB 中， 其單位 脈沖 響應(yīng) 計算程序為： num=[1 0]。 den=[13 1]。 step(num,den) grid 單位速度響應(yīng) 在 MATLAB 中，其單位 速度 響應(yīng) 計算程序為： num=[1]。 den=[13 1 0]。 step(num,den) grid 姓名： XXX 《機械控制工程基礎(chǔ)》實驗報告 學(xué)號： xxxxxxxx 單位加速度響應(yīng) 在 MATLAB 中，其單位 加速度 響應(yīng) 計算程序為： num=[1]。 den=[13 1 0 0]。 step(num,den) grid (2)P125 318 典型二階系統(tǒng) 222G ( ) 2 nnns ss??? ?? ??,試用 MATLAB 繪制出 1） 當 固有頻率 n? =6rad/s, 阻尼比 ζ 分別 取 、 、 … 、 、 、 時的 單位階躍 和單位脈沖的 響應(yīng)曲線 。 姓名： XXX 《機械控制工程基礎(chǔ)》實驗報告 學(xué)號： xxxxxxxx 2） 阻尼比 ζ =， 固有頻率 n? 分別為 12rad/s 時的 單位階躍 和單位脈沖的響應(yīng)曲線 。 解： 1） 單位階躍的響應(yīng)曲線 clc。clear。close all。 sys=tf([36],[1 36]) step(sys) hold on sys=tf([36],[1 36]) step(sys) hold on sys=tf([36],[1 36]) step(sys) hold on sys=tf([36],[1 36]) step(sys) hold on sys=tf([36],[1 6 36]) step(sys) hold on sys=tf([36],[1 36]) step(sys) hold on sys=tf([36],[1 36]) step(sys) hold on sys=tf([36],[1 36]) step(sys) hold on sys=tf([36],[1 36]) step(sys) hold on sys=tf([36],[1 12 36]) step(sys) hold on sys=tf([36],[1 24 36]) step(sys) hold on 單位 脈沖 的響應(yīng)曲線 clc。clear。close all。 sys=tf([36 0],[1 36]) step(sys) hold on sys=tf([36 0],[1 36]) 姓名： XXX 《機械控制工程基礎(chǔ)》實驗報告 學(xué)號： xxxxxxxx step(sys) hold on sys=tf([36 0],[1 36]) step(sys) hold on sys=tf([36 0],[1 36]) step(sys) hold on sys=tf([36 0],[1 6 36]) step(sys) hold on sys=tf([36 0],[1 36]) step(sys) hold on sys=tf([36 0],[1 36]) step(sys) hold on sys=tf([36 0],[1 36]) step(sys) hold on sys=tf([36 0],[1 36]) step(sys) hold on sys=tf([36 0],[1 12 36]) step(sys) hold on sys=tf([36 0],[1 24 36]) step(sys) hold on 2） 單位階躍的響應(yīng)曲線 clc。clear。close all。 sys=tf([4],[1 4]) step(sys) hold on sys=tf([16],[1 16]) step(sys) hold on sys=tf([36],[1 36]) step(sys) hold on sys=tf([64],[1 64]) step(sys) hold on sys=tf([100],[1 14 100]) 姓名： XXX 《機械控制工程基礎(chǔ)》實驗報告 學(xué)號： xxxxxxxx step(sys) hold on sys=tf([144],[1 144]) step(sys) hold on 單位 脈沖 的響應(yīng)曲線 clc。clear。close all。 sys=tf([4 0],[1 4]) step(sys) hold on sys=tf([16 0],[1 16]) step(sys) hold on sys=tf([36 0],[1 36]) step(sy