自动控制原理
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兰州理工大学
《自动控制原理》MATLAB分析与设计
仿真实验报告
学院：电气工程与信息工程学院
专业班级： 13级自动化3班
姓名：
学号：
时间： 2015年12月
Step Response
Time (seconds)
A m p l i t u d e
012345678910
00.5
11.5
System: sys1
Rise time (seconds): 1.17System: sys1
P eak amplitude: 1.41Overshoot (%): 40.6At time (seconds): 2.86
System: sys1Final value: 1
第三章 线性系统的时域分析法
一、教材第三章习题3.5
设单位反馈系统的开环传递函数为G(s)=
0.41(0.6)s s s ++
(1)试求系统在单位阶跃输入下的动态性能。
(2)忽略闭环零点的系统在单位阶跃输入下的动态性能。 (3)对(1) 和(2)的动态性能进行比较并分析仿真结果。 (1)A :程序如下。
B :系统响应曲线如下图。
Step Response Time (seconds)
A m p l i t u d
e
01234567
8910
00.20.40.60.811.21.4
System: sys1
Final value: 1
System: sys1
Settling time (seconds): 8.08
System: sys1
P eak amplitude: 1.16
Overshoot (%): 16.3
At time (seconds): 3.63
System: sys1
Rise time (seconds): 1.64
（2）A :程序如下。
B :系统响应曲线如下图。
(3) A :程序如下。
B 响应曲线如下图。
阶跃响应t (sec)
c (t )
012345678910
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4System: sys
Rise Time (sec): 1.46
System: sys1
Rise Time (sec): 1.64
System: sys1P eak amplitude: 1.16
Overshoot (%): 16.3
At time (sec): 3.63
System: sys P eak amplitude: 1.18Overshoot (%): 18At time (sec): 3.16System: sys1Final Value: 1
System: sys1
Settling Time (sec): 8.08
System: sys
Settling Time (sec): 7.74
120,0.1
ττ==120.1,0
ττ==
分析：忽略闭环零点时，系统的峰值时间，调节时间，上升时间均为增大的，而超调
量减小。由此可知，对于一个稳定的系统，当忽略其闭环零点时，系统仍然是稳定的，但其 系统的峰值时间，调节时间，上升时间均增大，而超调量减小，所以该系统的稳定性变好了， 而动态性能变差了。因此应该适当的调节，使得系统的响应时间和超调量在一定程度上达到 平衡，满足设计需要。
二、教材第三章习题3.9
设控制系统如图所示，要求：
(1) 取 计算测速反馈校正系统的超调量、调节时间和速度误差； (2) 取
计算比例-微分校正系统的超调量、调节时间和速度误差。
(1) A 程序如下：
Step Response
Time (seconds)
A m p l i t u d e
012345678910
0.20.40.60.811.21.4System: sys2Final value: 1
System: sys2
Settling time (seconds): 3.44
System: sys2
P eak amplitude: 1.37
Overshoot (%): 37.1
At time (seconds): 0.94System: sys2
Rise time (seconds): 0.392
B 系统响应曲线如下图：
Step Response
Time (seconds)
A m p l i t u d e
012345678910
0.20.40.60.811.21.4System: sys1Final value: 1
System: sys1
Settling time (seconds): 3.54
System: sys1
P eak amplitude: 1.35Overshoot (%): 35.1
At time (seconds): 1.05
System: sys1
Rise time (seconds): 0.425
(2)系统响应曲线如下：