反馈控制理论4.docx

1、反馈控制理论4反馈控制理论研究项目作业报告（第 4 周）报告完成人：_完成时间： (1 )若E =06 3 n=5rad/s,求其输入信号 1(t),2(t),5(t)时的响应曲线，画在同一图中(不同线型，图注标识)fourfhl.m x tiimeB.m x timeS.m1 -clear all2 -clc3 -figure4 -6=tf (25 1 6 25)5 t-0: 0. B: 10;6 ull*heaviside (t);7 -u2=2*heaviside(t);S -u3=o*heaviside(t):9 -yl=lsiiL (gTul31);10 -y2=lsim(g3 u2

2、. t);11 一y3-lsim (g u3t t);12 -plot (tT yl5 7 r )13 -fftext( c=l(t)T)14 -grid15 -hold on16 -plot (t,y2.1 e 17 -(textCc=2(t)13 -grid19 -hold on20 -plot(t,y3, k)21 -Etext ( c-=6max(y):7 -tp=t (k)8 -per-100*(Y-c)/c9 -n=l;10 -whiIt y(n)0, 95*c)t(y(i)0.98*c)&(y(i)1.02*c)i=i-1;End图8可得结果1. 1819930S1O7O18S0

3、. 7524S0548182823图9(5)若E =0.6, 3 n=4rad/s，计算单位阶跃响应仿真曲线，读 tr, tsQ =5%),ts( =2%),tp, d ,N( =5%) , N( =2%)当厶=2%时1 -n=16:2 -d-l 4.S 16:3 -1-0: 0. 5:10;4 -g=tf (n. d)=5 -c=dcgain(g)6 -Zy, tZ=step(g)0. 9785&S6*9/ 一Y心眄(y:8 -tpt(kJ9 -perlOO* (Y-c) /cpei10 -n=l;11 -whi le y(n)0.9S*c)&(y(i)0.95*c)&(y(i)0.98*c

4、)&(y(i)1.02*c)i=i-1;End图14可得结果ts =1.135*8741N =0.667172850765939图15和题3相比题6 e变大而3不变，tr, tp增大N, b减小，和理论相同但是发现和理论不同的是如果和题 4相比的话ts变化不大而且本应该随着e增大而减小结果却增大了不懂编写以c(t)和t为参数的函数，对于任意调整时间小于 100s的欠阻尼二阶系统单位阶跃性指标计算tp =0.782878931617917 per =9. 4772667846244830.5679709S96051561.0438*0.66452B27631729S图16ourth7-m xfu

5、nction Ztp. per, trT ts, N： = fourth? (aT 申%UNTITLED Summary of this function goes he -% Detailed explanation goes here*2:d=l 2*a*b b.*2；g-tf(m d)c-dcgain(g)y. tl-step (e)：Y, k=inax(y):tp=t(k)per=100*(Y-c)/cnl;while y(n)0. &5*c)t(y(i)l: 1: 105 t-0: CL 5: 10 :nun=Z25+del 25Z :6 -ul=l*h? avis idet)：de

6、n= Z1 25*del+ 25:(一yl=lini(gTiil, t):step (tf (num, den?, 3)8 plot (t, ylP f )14 -hold on9 -text ( c-1 (t J?)i = i+lL0 -grid16 -endL1 -hold on1del-0.1:0.1 12图21原系统但是T越小会导致超调量(7增大tr和图20加积分系统闭环零点提高了系统反应速度即减小了 点与闭环极点趋近于相等时会相互抵消对 变i-1; fortptp无影响 但是闭环零点对稳态没影响即(9)以题图为基础，若 =0.6 3 =5在系统的闭环传递函数分母中加一个闭环极点 较p

7、等于0, 0.2,0.4.1,2,4,.10系统单位阶跃响应.当闭环零ts稳定不(s+p)/p,比4 - for del-a：0.2: 1den= Z1 del+ 25+(5*del) 25*del?:stepttf (mini, den)T 10)hold on1-i+l-end10 -11 -12 -13-14-15- for del=2:2:10nntii=T 25*delZ ；den=11 de 1+6 25+(5*del) 25*del :step(tf (nua, den) 110)hold oni-i+1-end图221.41.201234567B9 10图23当闭环极点是系统反

8、应时间增长即 ts增加，且越靠近虚轴ts越大，而且闭环极点由与虚轴距离大小来决定主导性(在没有零点情况下) 越靠近虚轴，主导性越大，即当越小时系统体现一阶系统，但当 p越大时系统体现二阶系统(10) =0.6, 3 =5rad/s,求输入系统为 t, 2t, 5t, 0.5tA2,tA2,t+1,0.5tA2+2t+1 时，系统响 应函数c(t)和误差e(t)= (t)曲线23436i.891G1112131415161;181920212223242527clear al 1clcn=.：25: d= 1 6 25;g=tf .n, d) t-0： 0. 5:10 rl-l*t;r2=2*t

9、: r3-5*t r4=0. 5*t. V; r5-t.2;z6-t+l;r7=O.5*t. 2+2*t+l: ylsiiafg, rl, t); y2=lsna(g5 r2, t): y3-=lsim(gT x3T t): y4rlsin (e. r t); ylsimCg, roT t); yfi-lsimtg, r6, t): y7=lsiia(gtr7 t): plot (t, yl) gtext(h c-1) grid hold on43 -hold cn图24原函数plot(t, y2) gtextc=2t) gridclear all clc n=：l 6 0： d= Z1 6

10、25: g=tf (n, d) t-0:0, 5:10rl-l*t;2G -hold onr2-2*t;29 -plot (try3)r3=o*t3Q -gtextc=ot3 )r4=0.5*t. 2：31 -gridr5=t. 2;32 -hold onr6t+l;33 -plot (t,y4)r7=0. 5*t. fl2+2*t+l;34 gtext ( c=0. a*t 2)yl=lsiu(g, rip t):35 -gridyElsim1gh r2tt):36 -hold ony3=lsin(e，r3, t);37 -plot(t,y5)y41sin(gT r4, t):3G -gte

11、xt ( c=t 2)y5-lsin(T r5r t);39 -gridy6=lsin(E，r6 t);40 -hold onyT-lsimtg, r7, t):41 -plot (t, y6)plot (tyl)42 -gt ext f c-t+f )gtext( c-t)43 -gridgrid44 -hold onhold on45 -plot (t, y7)plot (t.y2)4 -gtextc=0. 5*t2+2*t+lT )gtext ( c=2t )47 -gridgrid43 -hold on图25误差123436y891011121314151617131920212223

12、24252627图26稳态曲线已知为1型系统当输入速度型号是稳态误差为 A/k加速度信号为无穷即分别为 0.25, 0.5,1.25 8,8,8图27原函数曲线(11)以题图基础， =0.6, 3 =5rad/s,在前向通道中增加一个积分环节 G(s)=(1/s),绘制单21 -plot (t,y3)21 -plat (t, y3)22 -gtextc=C*. 2) 22 -gtezt ( c=0. 5t 2 )23 -grid23 -grid24 -hold on24 -hold on图28响应程序图29误差程序图31误差曲线已知系统为n型所以对于阶跃函数和速度函数 ess都趋近于0，而单位

13、加速度函数为 1/kK=limsA2G(S)=25/6,所以 Ess(0.5tA2)=0.24(12)以题图基础， =0.6, 3 =5rad/s,在前向通道中增加一个比例环节 G(s)=Kp,绘制Kp等于1,2,5,10,20,100是单位加速度响应，计算稳态终值，绘制曲线图32响应曲线该系统为I型系统在单位加速度下稳态误差都为Ri=L；J for del=l 2 5 10 20 100 200 num= ： 1 6 Op ;den= C1 6 25*dell;=tf(nun, den)r3=0. 5*t. 2：y3=lEim(g, r3 t);plot UT y3)gridhold cni=i+lend图34误差程序E：Hfor del=Cl 2 5 10 20 100 200：num- 25*del|;denrl 6 25*del;g=tf (nuai, den)r3=0. 5*t. 2 ：y3=lsiia(g3 r3, t):plot(tP y3)gridhold oni=i+lend图35响应程序