浙师大机械控制工程基础实验报告

浙师大机械控制工程基础实验报告内容摘要：

s) 姓名： XXX 《机械控制工程基础》实验报告 学号： xxxxxxxx S t e p R e s p o n s eT i m e ( s e c )Amplitude0 1 2 3 4 5 6 7 8 900 . 20 . 40 . 60 . 811 . 21 . 4S y s t e m : s y sP e a k a m p l i t u d e : 1 . 0 2O v e r s h o o t ( % ) : 2 . 3 9A t t i m e ( s e c ) : 5 . 8 9 4） 典型二阶系统 222G ( ) 2 nnns ss   编程求当 ωn =6,ζ取 、 、 、 、 、 、 单位阶跃响应曲线。 sys=tf([36],[1 36]) Transfer function: 36 s^2 + s + 36 step(sys) hold on sys=tf([36],[1 36]) Transfer function: 36 s^2 + s + 36 step(sys) hold on sys=tf([36],[1 36]) 姓名： XXX 《机械控制工程基础》实验报告 学号： xxxxxxxx Transfer function: 36 s^2 + s + 36 step(sys) sys=tf([36],[1 36]) Transfer function: 36 s^2 + s + 36 step(sys) hold on sys=tf([36],[1 36]) Transfer function: 36 s^2 + s + 36 step(sys) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1000 . 20 . 40 . 60 . 811 . 21 . 41 . 61 . 8S t e p R e s p o n s eT i m e ( s e c )Amplitude 姓名： XXX 《机械控制工程基础》实验报告 学号： xxxxxxxx 5） 典型二阶系统传递函数为： 2222)( nnn sssG   绘制当 ζ=,ωn取 12时的单位阶跃响应曲线。 sys=tf([1],[1 1]) Transfer function: 1 s^2 + s + 1 step(sys) hold on sys=tf([4],[1 4]) Transfer function: 4 s^2 + s + 4 step(sys) hold on sys=tf([64],[1 64]) Transfer function: 64 s^2 + s + 64 step(sys) hold on sys=tf([256],[1 256]) Transfer function: 256 s^2 + s + 256 step(sys) 姓名： XXX 《机械控制工程基础》实验报告 学号： xxxxxxxx 0 1 2 3 4 5 6 7 800 . 20 . 40 . 60 . 811 . 21 . 4S t e p R e s p o n s eT im e ( s e c )Amplitude 6） 某系统的开环传递函数为 试编程求系统在单位负反馈下的阶跃响应曲线，并求最大超调量。 sys=tf([20],[1 8 36 40 20]) Transfer function: 20 s^4 + 8 s^3 + 36 s^2 + 40 s + 20 step(sys) （对以上图形要有数据分析，解释参数的含义） 3. 在 MATLAB 环境中求系统的时域响应如下图。 输入下面的命令： num=[50]。 den=[1 5, 25]。 step(num,den)。 （ 1）试解释以上命令的 含义，求出系统的传递函数；（ 2）根据传递函数确定系统的 2 个参数  和 nw ；（ 3） 结合以下响应图形，指出二阶系统时域分析主要性能指标。 作图直观求解本系统的稳态值、超调量和调整时间。 姓名： XXX 《机械控制工程基础》实验报告 学号： xxxxxxxx S t e p R e s p o n s eT i m e ( se c)Amplitude0 0 . 5 1 1 . 5 2 2 . 500 . 511 . 522 . 5S y s t e m : s y sP e a k a m p lit u d e : 2 . 3 3O v e r s h o o t ( % ) : 1 6 . 3A t t im e ( s e c ) : 0 . 7 2 9S y s t e m : s y sS e t t lin g T im e ( s e c ) : 1 . 6 2 解： （对以上图形要有数据分析，详细弄懂每个参数的含义，求指标） （ 1）命令含义：系统传递函数分子、分母的代数表达式， step 为求阶跃响应，系统的闭环传递函数为 : 82 4)( 2  ss ssG (2) 二阶系统时域分析主要性能指标 :上升时间、峰值时间、调整时间；超调量，调整次数等。 稳态值为： 超调量为：（ ） /= （峰值时间为 ） 调整时间为 ，误差为（ ） /=2% 三 . 实验结果与分析 （ 包括运行结果截图 、结果 分析 等 ） (1)求以学号后两位为时间常数的一阶惯性环节的单位脉冲、单位阶跃、单位速度、单位加速度响应。 时间常数 13 一 阶惯性环节 11( ) =1 13 1Gs ss  单位阶跃响应 ： 在 MATLAB 中，其单位 阶跃响应 计算程序为： num=[1]。 den=[13 1]。 step(num,den) grid 姓名： XXX 《机械控制工程基础》实验报告 学号： xxxxxxxx 单位脉冲响应 在 MATLAB 中， 其单位 脉冲 响应 计算程序为： num=[1 0]。 den=[13 1]。 step(num,den) grid 单位速度响应 在 MATLAB 中，其单位 速度 响应 计算程序为： num=[1]。 den=[13 1 0]。 step(num,den) grid 姓名： XXX 《机械控制工程基础》实验报告 学号： xxxxxxxx 单位加速度响应 在 MATLAB 中，其单位 加速度 响应 计算程序为： num=[1]。 den=[13 1 0 0]。 step(num,den) grid (2)P125 318 典型二阶系统 222G ( ) 2 nnns ss  ,试用 MATLAB 绘制出 1） 当 固有频率 n =6rad/s, 阻尼比 ζ 分别 取 、 、 … 、 、 、 时的 单位阶跃 和单位脉冲的 响应曲线。 姓名： XXX 《机械控制工程基础》实验报告 学号： xxxxxxxx 2） 阻尼比 ζ =， 固有频率 n 分别为 12rad/s 时的 单位阶跃 和单位脉冲的响应曲线。 解： 1） 单位阶跃的响应曲线 clc。 clear。 close all。 sys=tf([36],[1 36]) step(sys) hold on sys=tf([36],[1 36]) step(sys) hold on sys=tf([36],[1 36]) step(sys) hold on sys=tf([36],[1 36]) step(sys) hold on sys=tf([36],[1 6 36]) step(sys) hold on sys=tf([36],[1 36]) step(sys) hold on sys=tf([36],[1 36]) step(sys) hold on sys=tf([36],[1 36]) step(sys) hold on sys=tf([36],[1 36]) step(sys) hold on sys=tf([36],[1 12 36]) step(sys) hold on sys=tf([36],[1 24 36]) step(sys) hold on 单位 脉冲 的响应曲线 clc。 clear。 close all。 sys=tf([36 0],[1 36]) step(sys) hold on sys=tf([36 0],[1 36]) 姓名： XXX 《机械控制工程基础》实验报告 学号： xxxxxxxx step(sys) hold on sys=tf([36 0],[1 36]) step(sys) hold on sys=tf([36 0],[1 36]) step(sys) hold on sys=tf([36 0],[1 6 36]) step(sys) hold on sys=tf([36 0],[1 36]) step(sys) hold on sys=tf([36 0],[1 36]) step(sys) hold on sys=tf([36 0],[1 36]) step(sys) hold on sys=tf([36 0],[1 36]) step(sys) hold on sys=tf([36 0],[1 12 36]) step(sys) hold on sys=tf([36 0],[1 24 36]) step(sys) hold on 2） 单位阶跃的响应曲线 clc。 clear。 close all。 sys=tf([4],[1 4]) step(sys) hold on sys=tf([16],[1 16]) step(sys) hold on sys=tf([36],[1 36]) step(sys) hold on sys=tf([64],[1 64]) step(sys) hold on sys=tf([100],[1 14 100]) 姓名： XXX 《机械控制工程基础》实验报告 学号： xxxxxxxx step(sys) hold on sys=tf([144],[1 144]) step(sys) hold on 单位 脉冲 的响应曲线 clc。 clear。 close all。 sys=tf([4 0],[1 4]) step(sys) hold on sys=tf([16 0],[1 16]) step(sys) hold on sys=tf([36 0],[1 36]) step(sy。