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1、一、 实验目的1、掌握利用MATLAB语言绘制二阶系统的单位阶跃响应曲线和脉冲响应曲线2、学习simulink并了解工具箱对系统进行仿真分析的方法二、实验仪器计算机 MATLAB软件 相关编程知识三、实验内容1、（课本125页）3-18：二阶的典型传递函数为，试用MATLAB绘制出：1）当固有频率=6rad/s,阻尼比分别为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0时的单位阶跃和单位脉冲响应曲线2）当阻尼比=0.7，固有频率分别为2、4、6、8、10、12rad/s时的单位阶跃和单位脉冲响应曲线。使用MATLAB命令如下：1） 单位阶跃曲线wn=6;zeta
2、=0.2:0.2:1.0,2.0;figure(1);hold onfor I=zeta num=wn.2; den=1,2*I*wn,wn.2; step(num,den);endtitle(单位阶跃响应曲线);hold off单位脉冲响应曲线wn=6;zeta=0.2:0.2:1.0,2.0;figure(1);hold onfor I=zeta num=wn.2; den=1,2*I*wn,wn.2; impulse(num,den);endtitle(单位脉冲响应曲线);hold offMATLAB绘制曲线如下2）单位阶跃响应曲线w=2:2:12;zeta=0.7;figure(1);
3、hold onfor wn=w num=wn.2; den=1,2*zeta*wn,wn.2; step(num,den);endtitle(单位脉冲响应曲线);hold off单位脉冲响应曲线w=2:2:12;zeta=0.7;figure(1);hold onfor wn=w num=wn.2; den=1,2*zeta*wn,wn.2; impulse(num,den);endtitle(单位脉冲响应曲线);hold offMATLAB绘制曲线如下2、课本121页二阶系统其闭环传递函数为式中二阶系统的固有频率=10，试求该系统在欠阻尼、临界阻尼、过阻尼、零界阻尼以及负阻尼状态下的单位阶跃响应。解：欠阻尼：当取二阶系统阻尼比分别为=0.2、0.4、0.6、0.8时，可在SIMULINK仿真平台上作出模型如图2-1所示欠阻尼二阶系统单位响应曲线2-2四、试验分析 时域分析是指控制系统在一定的输入下，根据输出量的时域表达式，分析系统的稳定性、瞬态和稳态性能。 由于时域分析是直接在时间域中对系统进行分析的方法，所以时域分析具有直观和准确的优点。系统输出量的时域表示可由微分方程得到，也可由传递函数得到。 在初值为零时，一般都利用传递函数进行研究，用传递函数间接的评价系统的性能指标。具体是根据闭环系统传递函数的极点和零点来分析系统的性能。此时也称为复频域分析。图2-1曲线2-2