二階系統(tǒng)閉環(huán)參數(shù)和對時域響應(yīng)的影響

1、二階系統(tǒng)閉環(huán)參數(shù)和對時域響應(yīng)的影響二階系統(tǒng)閉環(huán)參數(shù)和對時域響應(yīng)的影響第一頁，共9頁。f如圖1所示的典型二階系統(tǒng)，其開環(huán)傳遞函數(shù)為 ，其中，無阻尼自然震蕩角頻率x =1,阻尼比為，試繪制分別為0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.9, 1.2, 1.5時，其單位負反饋系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線（繪制在同一張圖上）。第二頁，共9頁。程序代碼：程序代碼：fwn=1;/震蕩角頻率震蕩角頻率fsigma=0,0.2,0.4,0.6,0.9,1.2,1.5;/的七個取值的七個取值fnum=wn*wn;/num即為傳遞函數(shù)即為傳遞函數(shù)G（S）的分子）的分子nft=linspace(0,20,200);/均分計

2、算指令，用于產(chǎn)生均分計算指令，用于產(chǎn)生020之間的之間的200點行線性矢量點行線性矢量ffor j=1:7f den=conv(1,0,1,2*wn*sigma(j);/conv用于計算向量的卷積和多項式乘法用于計算向量的卷積和多項式乘法f s1=tf(num,den);/tf是傳遞函數(shù)，分子是是傳遞函數(shù)，分子是num，分子是，分子是den，用，用s1保存其值保存其值f sys=feedback(s1,1);/feedback是用來求線性時不變系統(tǒng)的前向函數(shù)是用來求線性時不變系統(tǒng)的前向函數(shù)f y(:,j)=step(sys,t);/求系統(tǒng)在時間求系統(tǒng)在時間t內(nèi)的單位階躍響應(yīng)內(nèi)的單位階躍響應(yīng)fe

3、ndfplot(t,y(:,1:7);/二維線畫圖函數(shù)二維線畫圖函數(shù)fgrid;/給坐標(biāo)添加網(wǎng)格線給坐標(biāo)添加網(wǎng)格線fgtext(sigma=0); fgtext(sigma=0.2);fgtext(sigma=0.4);fgtext(sigma=0.6);fgtext(sigma=0.9);fgtext(sigma=1.2);fgtext(sigma=1.5)第三頁，共9頁。單位階躍響應(yīng)曲線（單位階躍響應(yīng)曲線（0、0.2） 第四頁，共9頁。單位階躍響應(yīng)曲線（0、0.2、0.4、0.6、0.9、1.2、1.5）第五頁，共9頁。從圖可見從圖可見：1.越小，震蕩越厲害，當(dāng)增大到1以后，曲線變?yōu)閱握{(diào)上

4、升第六頁，共9頁。2.=0.5-0.9之間時欠阻尼系統(tǒng)比臨界阻尼系之間時欠阻尼系統(tǒng)比臨界阻尼系統(tǒng)更快達到穩(wěn)態(tài)值統(tǒng)更快達到穩(wěn)態(tài)值欠阻尼：阻尼不夠大，因此這個阻尼并不足以阻止振動越過平衡欠阻尼：阻尼不夠大，因此這個阻尼并不足以阻止振動越過平衡位置位置臨界阻尼：阻力使振動物體剛能不作周期性振動而又能最快地臨界阻尼：阻力使振動物體剛能不作周期性振動而又能最快地回到平衡位置的情況回到平衡位置的情況第七頁，共9頁。3.在無震蕩時，臨界阻尼系統(tǒng)具有最快的響應(yīng)4.過阻尼系統(tǒng)過渡過程時間長過阻尼：負載試圖消耗比當(dāng)前源端提供的能量更多的能量，故通過反射來通知源端輸送更多的能量第八頁，共9頁。結(jié)論：結(jié)論：1.根據(jù)值的大小可以間接判斷一個二階系統(tǒng)的暫態(tài)特性 a.1，單位階躍響應(yīng)應(yīng)為單調(diào)曲線，沒有超調(diào)和震蕩，但調(diào)整時間較長，系統(tǒng)反應(yīng)遲緩 b.=1，響應(yīng)為單調(diào)曲線，調(diào)整時間比1的情況短 c.=0，輸出為等幅震蕩，系統(tǒng)不能穩(wěn)定工作 d.一般希望二階系統(tǒng)工作在欠阻尼01