matlab求时域响应特性,实验四 线性系统时域响应分析
实验四 线性系统时域响应分析
一、实验目的
1．熟练掌握step( )函数和impulse( )函数的使用方法，研究线性系统在单位阶跃、单位脉冲及单位斜坡函数作用下的响应。
2．通过响应曲线观测特征参量ζ和n ω对二阶系统性能的影响。 3．熟练掌握系统的动态性能指标在MATLAB 中的求取方法。
二、基础知识及MATLAB 函数
(一)基础知识
时域分析法直接在时间域中对系统进行分析，可以提供系统时间响应的全部信息，具有直观、准确的特点。为了研究控制系统的时域特性，经常采用瞬态响应(如阶跃响应、脉冲响应和斜坡响应)。本次实验从分析系统的性能指标出发，给出了在MATLAB 环境下获取系统时域响应和分析系统的动态性能和稳态性能的方法。
用MATLAB 求系统的瞬态响应时，将传递函数的分子、分母多项式的系数分别以s 的降幂排列写为两个数组num 、den 。由于控制系统分子的阶次m 一般小于其分母的阶次n ，所以num 中的数组元素与分子多项式系数之间自右向左逐次对齐，不足部分用零补齐，缺项系数也用零补上。 1． 用MATLAB 求控制系统的瞬态响应 1) 阶跃响应
求系统阶跃响应的指令有：
step(num,den) 时间向量t 的范围由软件自动设定，阶跃响应曲线随即绘出
step(num,den,t) 时间向量t 的范围可以由人工给定(例如t=0:0.1:10)
[y ，x]=step(num,den) 返回变量y 为输出向量，x 为状态向量
[y , t ,x]=step(num,den,t) 向量t 表示脉冲响应进行计算的时间
在MATLAB 程序中，先定义num,den 数组，并调用上述指令，即可生成单位阶跃输入信号下的阶跃响应曲线图。
考虑下列系统：
25
425)
()(2
++=
s s s R s C
该系统可以表示为两个数组，每一个数组由相应的多项式系数组成，并且以s
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