tp 1.74 2.33 2.14 1.84 2.91 2.67 2.12 4.91 3.12 2.28 5.64 5.04 ts(2%) 1.84 ts(5%) 1.44 MP
Step Response0.70.60.5Amplitude0.40.30.20.10012345Time (sec)678910
程序：
clear all close all
G=tf(9,[A,11,20]); figure(1) step(G); hold on;
实验结果分析：
时间常数越大，震荡幅度越小，达到稳态的时间越长，系统性能越差；反之则震荡幅度越小，达到稳态时间越短，系统性能越好。
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【思考题】
1．如何从一阶系统单位阶跃响应曲线求时间常数？
2．二阶无阻尼系统阶跃响应和单位脉冲响应曲线有何特征
实验二、控制系统频率特性实验
1. 试验目的
1）学习并掌握Matlab控制系统的简单使用方法 2）掌握控制系统频率特性分析方法
3）掌握系统Bode图和Nyquist图的特征 2. 试验仪器系统
安装有matlab软件的计算机实验系统 3．试验内容
用Bode图和Nyquist图对开环传递函数为惯性环节和振荡环节的闭环系统进行稳定性分析。
1）开环惯性环节形式为
4
As?10
2）开环振荡环节形式为
9
As2?11s?20
3) 某机床数控系统构成如图所示。
CNC插补指令 位置控制单元 速度控制单元 位置控制调节器 - 实际位置反馈 - 实际速度反馈 速度控制 调节与驱动 电机 机械执行部件 检测与反馈已知其开环传递函数为
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s?2
s4?s3?19s2?10s?1绘制k=1,10,30,50,70,90,100(具体数值可由实验老师指定)的乃氏图和波德图，并分析稳定性和k的关系。
k
4．实验步骤
1）开matlab
2）建立***.m文件 3）编制程序
（主要指令
tf、bode、nyquist、margin 注释用“%”开头，如: ）
5） 行所编制程序 6） 行结果记录 7） 储所编制程序
5. 结果分析和实验报告
1） 某机床数控系统开环传递函数波德图
K 幅值裕量 相位裕量 1 18.5 1.2.7 10 -1.37 24 30 -11.6 -87 70 -15.7 -93 100 -22 -94 - 8 -
Bode Diagram50Magnitude (dB)Phase (deg)0-50-1000-90-180-270-36010-310-210-1100101102Frequency (rad/sec)
某机床数控系统开环传递函数乃氏图
Nyquist Diagram15010050Imaginary Axis0-50-100-150-50050Real Axis100150200
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程序：
clear all close all
K=1;（K=1、10、30、70、100） G=tf([K,2*K],[1,1,19,10,1]); figure(1) bode(G); hold on; figure(1) nyquist(G); hold on;
实验三、控制系统稳定性分析
1、试验目的
1) 学习并掌握Matlab控制系统的简单使用方法 2) 掌握控制系统稳定性分析方法 3) 掌握放大环节（如比例调节器）、延迟环节对控制系统稳定性的影响 2、 验仪器系统
安装有matlab软件的计算机实验系统 3、 实验内容
用Bode图分析下面系统中，调节器kc及延迟环节对系统稳定性的影响。（分析调节器kc时，延迟常数=0; 分析延迟常数时，调节器kc=10）
Xi(s) + - Gc(s) Gp(s) + - XO(s) Gm(s) G(s)e-Ts 1/s Ke H(s) 其中Gc(s)为调节器，Gc(s)=k；Gp(s)为功率放大器，Gp(s)=500；Gm(s)为
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