時(shí)域分析實(shí)例ppt課件-資料下載頁
2025-04-29 02:43本頁面
【正文】 應(yīng)用中， 一般只對(duì)式 (4－ 16)分母中的延遲項(xiàng)進(jìn)行 pade近似 ，可得近似的系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)為 ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?00,1scG s G s esG s G s H s p s????? ?其等效的閉環(huán)系統(tǒng)框圖如圖 4－ 25所示。 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析 圖 4－ 25 pade近似的等效閉環(huán)系統(tǒng)框圖 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析 由于只對(duì)滯后系統(tǒng)分母中的延遲項(xiàng)取近似，因此上述近似將會(huì)得到更精確的結(jié)果。考慮上例，按照上述近似方法，我們輸入以下 MATLAB 執(zhí)行下面的 M den=［ 1 10 35 50 24］ 。 num=［ 1 7 24 24］ 。 g=tf(num,den)。 tau=。 y1=［］ 。 t=0::8。 for i=1:5 ［ np,dp］ =pade(tau,i)。 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析 g1=tf(np,dp)。 gg=feedback(g,g1,1)。 set(gg,′Td′,tau)。 ［ y,t,x］ =step(gg,t)。 y=y′。 %求矩陣 y y1=［ y1。y］ 。 end plot(t,y1)。 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析 上述一階、二階、三階、四階、五階 pade近似后得到的階躍響應(yīng)曲線如圖 4－ 26所示。從圖 4－ 26中可看出，只對(duì)系統(tǒng)分母多項(xiàng)式中的時(shí)間延遲環(huán)節(jié) pade近似，可以有效地消除初始時(shí)間段的振蕩，而且還可看出一階、二階、三階、四階、五階 pade近似得到的階躍響應(yīng)曲線幾乎重合。所以對(duì)于此種近似方法，即使使用 1階 pade近似，也可對(duì)原系統(tǒng)進(jìn)行相當(dāng)精確的近似。實(shí)際應(yīng)用中， 一般采用三階 pade近似。 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析 圖 4－ 26 滯后系統(tǒng)的近似階躍響應(yīng)曲線 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析 應(yīng)用之八：利用 LTI viewer分析系統(tǒng)的方法。 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析 利用線性時(shí)不變系統(tǒng)瀏覽器 —— LTI Viewer完成。實(shí)現(xiàn)在同一坐標(biāo)系中繪出二階系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)形式在不同參數(shù)時(shí)的曲線。 （ 1）保持自然頻率 =1不變，改變 阻尼比，當(dāng) 為 ， ， 1時(shí)的階躍響應(yīng)曲線。 () 研究 與階躍響應(yīng)的關(guān)系，利用有關(guān)設(shè)置，在兩圖中標(biāo)識(shí)出三個(gè)系統(tǒng)相應(yīng)響應(yīng)峰值，上升時(shí)間，調(diào)節(jié)時(shí)間以及穩(wěn)態(tài)值。 將帶有標(biāo)識(shí)的圖形保存為 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析 （ 2） 保持保持阻尼比 =，改變自然頻率 ，當(dāng) 為 ， 1， ，時(shí)的階躍響應(yīng)曲線。 () 觀察繪制的圖形，分析過渡過程曲線的變化情況。研究 與階躍響應(yīng)的關(guān)系，利用有關(guān)設(shè)置，在兩圖中標(biāo)識(shí)出各個(gè)系統(tǒng)相應(yīng)響應(yīng)峰值，上升時(shí)間，調(diào)節(jié)時(shí)間以及穩(wěn)態(tài)值。 將帶有標(biāo)識(shí)的圖形保存為 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析 61 補(bǔ)充：用 LTI Viewer獲得響應(yīng)曲線和性能指標(biāo) Matlab提供了線性時(shí)不變系統(tǒng)仿真工具 LTI Viewer，可方便地獲得階躍響應(yīng)、脈沖響應(yīng)和波特圖等，并得到有關(guān)性能指標(biāo)。 下面介紹 LTI Viewer使用方法。 步驟： 在 Matlab命令窗口中輸入系統(tǒng)，例如系統(tǒng)名為 G num=[1 2]。den=[2 3 1]。 在 Matlab提示符 后，鍵入 ltiview，系統(tǒng)調(diào)用該工具軟件。 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析 62 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析 63 從界面“ file”的下拉菜單中選擇“ import”選項(xiàng)，彈出 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析 64 從顯示的菜單中選擇需要仿真的系統(tǒng)，此處選擇G，并點(diǎn)擊” OK” 就會(huì)顯示被選系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析 65 在畫面上用鼠標(biāo)點(diǎn)擊右鍵，彈出菜單，有下列選項(xiàng)： 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析 66 Systems:在工作空間的所有系統(tǒng)名稱列表 Characteristics:根據(jù)所繪制曲線的類型顯示有關(guān)性能指標(biāo)； Grid：點(diǎn)擊選中時(shí)，畫面顯示網(wǎng)格線 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析 67 Properties:根據(jù)顯示曲線類型彈出有關(guān)對(duì)話框 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析 68 Edit下拉菜單的“ Plot Configuration”彈出對(duì)話框中，可選擇畫面中響應(yīng)曲線的位置布置。 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析 69 作業(yè)（ word文擋） 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模壕毩?xí) LTI Viewer使用方法及步驟 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： 已知系統(tǒng)傳遞函數(shù) G(s)=a(s+b)/(s^2++4)(2s+1) 參數(shù) a為學(xué)號(hào)的個(gè)位數(shù)， b為學(xué)號(hào)的十位數(shù) 要求： 1）用兩幅圖分別繪制階躍響應(yīng)和脈沖響應(yīng)。 2）將繪制的曲線顏色設(shè)定為紅色“ +”連接的曲線 3）將坐標(biāo)軸的顏色設(shè)定為蘭色； 4）標(biāo)出對(duì)應(yīng)各曲線的上升時(shí)間、調(diào)節(jié)時(shí)間（ 5%）、峰值 5)將 title/xlabel/ylabel改為中文說明
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