系统仿真综合实验指导书(cekong2010)(6)

控制系统仿真实验指导

零极点在s平面的位置，分析控制系统的动态性能。

实验内容（带*号的可不做）

1．教材P82页，4.8（任选一个小题）和4.11，

*2．（不作要求）已知二阶系统G(s)

10

2

s 2s 10

1

n和 n2 2 n的阶跃响应2

(1) 编写程序求解系统的阶跃响应；计算系统的闭环根、阻尼比、无阻尼振荡频率；修改参数，实现 1和 2的阶跃响应；修改参数，实现 n1 ( n )

(2) 试做出以下系统的阶跃响应，并比较与原系统响应曲线的差别与特点，作出相应的实验分析结果。

2s 10s2 0.5s 10s2 0.5s

G1(s) 2；G2(s) 2；G3(s) 2

s 2s 10s 2s 10s 2s 10

G2(s)

s

2

s 2s 10

要求：分析系统的阻尼比和无阻尼振荡频率对系统阶跃响应的影响； 分析响应曲线的零初值、非零初值与系统模型的关系；

分析响应曲线的稳态值与系统模型的关系； 分析系统零点对阶跃响应的影响； 3．已知某控制系统的开环传递函数G(s)

K

,K 1.5

s(s 1)(s 2)

试绘制系统的开环频率特性曲线，并求出系统的幅值与相位裕量。

*4. 已知G(s)

k(s 1)

s2(0.1s 1)

令k＝1作伯特图，应用频域稳定判据确定系统的稳定性，并确定使系统获得最大相位裕 度的增益k值。

5．对下面传递函数给出的对象模型

G(s)

K( 0.5s 1)

(0.5s 1)(0.2s 1)(0.1s 1)

绘制根轨迹曲线，并得出在单位反馈下使得闭环系统稳定的K值范围。对在单位反馈下使闭环系统稳定的K值允许范围内的K值绘制阶跃响应，分析不同K值对系统响应有何影响，并给出必要的解释。

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