哈工大机电系统控制实验报告二

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实验序号： 1 实验日期：2014.11.15 实验室名称：

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机电系统控制基础原理性仿真实验

一、实验目的

通过仿真实验，掌握在典型激励作用下典型机电控制系统的时间响应特性，分析系统开环增益、系统阻尼、系统刚度、负载、无阻尼自振频率等机电参数对响应、超调量、峰值时间、调整时间、以及稳态跟踪误差的影响；掌握系统开环传递函数的各参数辨识方法，最后，学会使用matlab 软件对机电系统进行仿真，加深理解系统动态响应特性与系统各参数的关系。

二、实验原理

1．一阶系统的单位脉冲响应

惯性环节（一阶系统）单位脉冲响应simulink 实现图，如图1-1 所示

(a)可观测到输出曲线

(b)输入、输出曲线均可观测到

图1-1 惯性环节（一阶系统）单位脉冲响应simulink 实现图

2．一阶系统的单位阶跃响应

一阶系统的单位阶跃响应simulink 实现图如图2-1 所示。

图2-2 一阶系统的单位阶跃响应simulink 实现图

3．二阶系统的单位脉冲响应

二阶系统的单位脉冲响应simulink 实现图，如图3-1 所示。

图3-2 二阶系统的单位脉冲响应simulink 实现图

4．二阶系统的单位阶跃响应

二阶系统的单位阶跃响应实验simulink 实现图如图4-1 所示。

图4-2 二阶系统的单位阶跃响应实验simulink 实现图

三、实验要求

1. 掌握在典型激励作用下典型机电控制系统的时间响应特性。

2. 掌握系统开环传递函数的各参数辨识方法。

3. 使用matlab 软件对机电系统进行仿真

四、实验结果

1. 一阶系统的单位脉冲响应

Simulink 模型图如图1-5

图1-5一阶系统单位脉冲响应模型图

单位脉冲函数波形图如图1-6

图1-6单位脉冲函数波形图输出函数波形图如图1-7

图1-7输出函数波形图2. 一阶系统的单位阶跃响应

Simulink 模型图如图2-5

图2-5一阶系统的单位阶跃响应模型图单位阶跃函数波形图如图2-6

图2-6 单位阶跃函数波形图

输出函数波形如图2-7

图2-7 输出函数波形

3.二阶系统的单位脉冲响应

Simulink 模型图如图3-5

图3-5Simulink 模型图单位脉冲函数波形图如图3-6

输出函数波形如图3-7

图3-7 输出函数波形

4.二阶系统的单位阶跃响应

Simulink 模型图如图4-5

图4-5二阶系统的单位阶跃响应模型图单位阶跃函数波形图如图4-6

输出函数波形如图4-7

图4-7输出函数波形