【導(dǎo)讀】躍響應(yīng)影響的規(guī)律。具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如下：)ss6)(2(. 2）被控對(duì)象兩個(gè)極點(diǎn)之間；對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)階躍響應(yīng)曲線，確定三種情況下系統(tǒng)性能指標(biāo)隨參數(shù)Kp和KI的變化情況。象的兩個(gè)極點(diǎn)的左側(cè)、之間、右側(cè)移動(dòng)。綜合以上兩類(lèi)結(jié)果，總結(jié)比例積分微分控制的規(guī)律。根軌跡圖可以單獨(dú)繪制，按照不同控。制規(guī)律、不同參數(shù)將階躍響應(yīng)繪制于同一幅面中。

　　

【正文】 sImaginary Axis 實(shí)驗(yàn)參數(shù)選擇： y1 y2 y3 y4 y5 y6 Kp 1 2 10 20 Kd 1 Ki 4 6 10 20 100 200 實(shí)驗(yàn)代碼： t=[0::14]。 Kp1=。Kp2=。Kp3=1。Kp4=2。Kp5=10。Kp6=20。 Kd1=。Kd2=。Kd3=。Kd4=。Kd5=。Kd6=1。 Ki1=4。Ki2=6。Ki3=10。Ki4=20。Ki5=100。Ki6=200。 num1=[Kd1 Kp1 Ki1]。num2=[Kd2 Kp2 Ki2]。num3=[Kd3 Kp3 Ki3]。 num4=[Kd4 Kp4 Ki4]。num5=[Kd5 Kp5 Ki5]。num6=[Kd6 Kp6 Ki6]。 den1=[1 Kd1+8 12+Kp1 Ki1]。den2=[1 Kd2+8 12+Kp2 Ki2]。den3=[1 Kd3+8 12+Kp3 Ki3]。 den4=[1 Kd4+8 12+Kp4 Ki4]。den5=[1 Kd5+8 12+Kp5 Ki5]。den6=[1 Kd6+8 12+Kp6 Ki6]。 [y1,x,t]=step(num1,den1,t)。[y2,x,t]=step(num2,den2,t)。[y3,x,t]=step(num3,den3,t)。 [y4,x,t]=step(num4,den4,t)。[y5,x,t]=step(num5,den5,t)。[y6,x,t]=step(num6,den6,t)。 plot(t,y1,t,y2,t,y3,t,y4,t,y5,t,y6)。legend(39。y139。,39。y239。,39。y339。,39。y439。,39。y539。,39。y639。)。xlabel(39。t39。)。ylabel(39。y(t)39。)。grid。 title(39。((Kp,Kd。Ki)=(, 4),(,6),(1,10),(2,20),(10,100),(20,1,200))39。) 系階躍響應(yīng)曲線： 0 2 4 6 8 10 12 1400 . 20 . 40 . 60 . 811 . 21 . 41 . 61 . 8ty(t)( ( K p , K d 。 K i ) = ( 0 . 4 , 0 . 0 2 , 4 ) , ( 0 . 6 , 0 . 0 3 , 6 ) , ( 1 , 0 . 0 5 , 1 0 ) , ( 2 , 0 . 1 , 2 0 ) , ( 1 0 , 0 . 5 , 1 0 0 ) , ( 2 0 , 1 , 2 0 0 ) ) y1y2y3y4y5y6 系統(tǒng)性能指標(biāo)隨參數(shù) Kp、 Ki、 Kd 的變化情況 : 序號(hào) （組） y1 y2 y3 y4 y5 y6 Tr (s) Tp (s) 無(wú) 無(wú) Ts (s) . 無(wú) 無(wú) % % % % ess 0 0 0 0 0 0 【 3】 虛部 =+15： Z1,2=10+j15。令 Kd=1，則 Kp=20,Ki=225 繪制根軌跡圖，選擇實(shí)驗(yàn)參數(shù)： Kp=20。Kd=1。Ki=225。p=[1 Kp/Kd Ki/Kd]。q=[1 8 12 0]。sys=tf(p,q)。 rlocus(sys)。grid。rlocfind(sys) 2 0 1 5 1 0 5 0 5 2 5 2 0 1 5 1 0505101520250 . 0 80 . 1 70 . 2 80 . 3 80 . 50 . 6 40 . 80 . 9 45101520255101520250 . 0 80 . 1 70 . 2 80 . 3 80 . 50 . 6 40 . 80 . 9 4R o o t L o c u sR e a l A x i sImaginary Axis 實(shí)驗(yàn)參數(shù)選擇： y1 y2 y3 y4 y5 y6 Kp 3 Kd Ki 5 15 30 45 60 75 實(shí)驗(yàn)代 碼： t=[0::20]。 Kp1=。Kp2=1。Kp3=1。Kp4=10。Kp5=20。Kp6=30。 Kd1=。Kd2=。Kd3=。Kd4=。Kd5=1。Kd6=。 Ki1=。Ki2=。Ki3=。Ki4=。Ki5=225。Ki6=。 num1=[Kd1 Kp1 Ki1]。num2=[Kd2 Kp2 Ki2]。num3=[Kd3 Kp3 Ki3]。 num4=[Kd4 Kp4 Ki4]。num5=[Kd5 Kp5 Ki5]。num6=[Kd6 Kp6 Ki6]。 den1=[1 Kd1+8 12+Kp1 Ki1]。den2=[1 Kd2+8 12+Kp2 Ki2]。den3=[1 Kd3+8 12+Kp3 Ki3]。 den4=[1 Kd4+8 12+Kp4 Ki4]。den5=[1 Kd5+8 12+Kp5 Ki5]。den6=[1 Kd6+8 12+Kp6 Ki6]。 [y1,x,t]=step(num1,den1,t)。[y2,x,t]=step(num2,den2,t)。[y3,x,t]=step(num3,den3,t)。 [y4,x,t]=step(num4,den4,t)。[y5,x,t]=step(num5,den5,t)。[y6,x,t]=step(num6,den6,t)。 plot(t,y1,t,y2,t,y3,t,y4,t,y5,t,y6)。legend(39。y139。,39。y239。,39。y339。,39。y439。,39。y539。,39。y639。)。xlabel(39。t39。)。ylabel(39。y(t)39。)。grid。 title(39。((Kp,Kd。Ki)=(, ),(1,),(2,),(10,),(20,1,225),(30, ,))39。) 系階躍響應(yīng)曲線： 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 2000 . 20 . 40 . 60 . 811 . 21 . 41 . 61 . 8ty(t)( ( K p , K d 。 K i ) = ( 0 . 2 , 0 . 0 1 , 5 ) , ( 0 . 6 , 0 . 0 3 , 1 5 ) , ( 1 . 2 , 0 . 0 6 , 3 0 ) , ( 1 . 8 , 0 . 0 9 , 4 5 ) , ( 2 . 4 , 0 . 1 2 , 6 0 ) , ( 3 , 0 . 1 5 , 7 5 ) ) y1y2y3y4y5y6 系統(tǒng)性能指標(biāo)隨參數(shù) Kp、 Ki、 Kd 的變化情況 : 序號(hào) （組） y1 y2 y3 y4 y5 y6 Tr (s) Tp (s) 無(wú) Ts (s) . 無(wú) % % % % % ess 0 0 0 0 0 0 2）、分別固定兩個(gè)共軛開(kāi)環(huán)零點(diǎn)的虛部，讓實(shí)部處于三個(gè)不同位置 ： 【 1】、 固定 兩個(gè)共軛開(kāi)環(huán)零點(diǎn)的虛 部 為 +10，使 其 實(shí)部在被控對(duì)象的兩個(gè)極點(diǎn)的左側(cè)： Z1,2=10+j10。令 Kd=1，則 Kp=20,Ki=200 繪制根軌跡圖，選擇實(shí)驗(yàn)參數(shù)： Kp=20。Kd=1。Ki=200。p=[1 Kp/Kd Ki/Kd]。q=[1 8 12 0]。sys=tf(p,q)。 rlocus(sys)。grid。rlocfind(sys) 1 8 1 6 1 4 1 2 1 0 8 6 4 2 0 1 5 1 050510150 . 10 . 2 20 . 3 20 . 4 40 . 5 80 . 7 20 . 8 60 . 9 60 . 10 . 2 20 . 3 20 . 4 40 . 5 80 . 7 20 . 8 60 . 9 624681012141618R o o t L o c u sR e a l A x i sImaginary Axis 實(shí)驗(yàn)參數(shù)選擇： y1 y2 y3 y4 y5 y6 Kp 1 2 10 20 Kd 1 Ki 4 6 10 20 100 200 實(shí)驗(yàn)代碼： t=[0::14]。 Kp1=。Kp2=。Kp3=1。Kp4=2。Kp5=10。Kp6=20。 Kd1=。Kd2=。Kd3=。Kd4=。Kd5=。Kd6=1。 Ki1=4。Ki2=6。Ki3=10。Ki4=20。Ki5=100。Ki6=200。 num1=[Kd1 Kp1 Ki1]。num2=[Kd2 Kp2 Ki2]。num3=[Kd3 Kp3 Ki3]。 num4=[Kd4 Kp4 Ki4]。num5=[Kd5 Kp5 Ki5]。num6=[Kd6 Kp6 Ki6]。 den1=[1 Kd1+8 12+Kp1 Ki1]。den2=[1 Kd2+8 12+Kp2 Ki2]。den3=[1 Kd3+8 12+Kp3 Ki3]。 den4=[1 Kd4+8 12+Kp4 Ki4]。den5=[1 Kd5+8 12+Kp5 Ki5]。den6=[1 Kd6+8 12+Kp6 Ki6]。 [y1,x,t]=step(num1,den1,t)。[y2,x,t]=step(num2,den2,t)。[y3,x,t]=step(num3,den3,t)。 [y4,x,t]=step(num4,den4,t)。[y5,x,t]=step(num5,den5,t)。[y6,x,t]=step(num6,den6,t)。 plot(t,y1,t,y2,t,y3,t,y4,t,y5,t,y6)。legend(39。y139。,39。y239。,39。y339。,39。y439。,39。y539。,39。y639。)。xlabel(39。t39。)。ylabel(39。y(t)39。)。grid。 title(39。((Kp,Kd。Ki)=(, 4),(,6),(1,10),(2,20),(10,100),(20,1,200))39。) 系階躍響應(yīng)曲線： 0 2 4 6 8 10 12 1400 . 20 . 40 . 60 . 811 . 21 . 41 . 61 . 8ty(t)( ( K p , K d 。 K i ) = ( 0 . 4 , 0 . 0 2 , 4 ) , ( 0 . 6 , 0 . 0 3 , 6 ) , ( 1 , 0 . 0 5 , 1 0 ) , ( 2 , 0 . 1 , 2 0 ) , ( 1 0 , 0 . 5 , 1 0 0 ) , ( 2 0 , 1 , 2 0 0 ) ) y1y2y3y4y5y6 系統(tǒng)性能指標(biāo)隨參數(shù) Kp、 Ki、 Kd 的變化情況 : 序號(hào) （組） y1 y2 y3 y4 y5 y6 Tr (s) Tp (s) 無(wú) 無(wú) Ts (s) . 無(wú) 無(wú) % % % % ess 0 0 0 0 0 0 【 2】、 固定兩個(gè)共軛開(kāi)環(huán)零點(diǎn)的虛部為 +10，使其實(shí)部在被控對(duì)象的兩個(gè)極點(diǎn)之間： Z1,2=4+j10。令 Kd=1，則 Kp=8,Ki=116； 繪制根軌跡圖，選擇實(shí)驗(yàn)參數(shù)： Kp=8。Kd=1。Ki=116。p=[1 Kp/Kd Ki/Kd]。q=[1 8 12 0]。sys=tf(p,q)。 rlocus(sys)。grid。rlocfind(sys) 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 1 5 1 050510150 . 1 70 . 2 40 . 3 40 . 4 60 . 6 20 . 8 4246810121424681012140 . 0 50 . 1 10 . 1 70 . 2 40 . 3 40 . 4 60 . 6 20 . 8 40 . 0 50 . 1 1R o o t L o c u sR e a l A x i sImaginary Axis 實(shí)驗(yàn)參數(shù)選擇： y1 y2 y3 y4 y5 y6 Kp 4 8 Kd 1 Ki 58 116 實(shí)驗(yàn)代碼： t=[0::20]。 Kp1=。Kp2=。Kp3=。Kp4=。Kp5=4。Kp6=8。 Kd1=。Kd2=。Kd3=。Kd4=。Kd5=。Kd6=1。 Ki1=。Ki2=。Ki3=。Ki4=。Ki5=58。Ki6=116。 num1=[Kd1 Kp1 Ki1]。num2=[Kd2 Kp2 Ki2]。num3=[Kd3 Kp3 Ki3]。 num4=[Kd4 Kp4 Ki4]。num5=[Kd5 Kp5 Ki5]。num6=[Kd6 Kp6 Ki6]。 den1=[1 Kd1+8 12+Kp1 Ki1]。den2=[1 Kd2+8 12+Kp2 Ki2]。den3=[1 Kd3+8 12+Kp3 Ki3]。 den4=[1 Kd4+8 12+Kp4 Ki4]。den5=[1 Kd5+8 12+Kp5 Ki