自控实验

一．实验目的：

1、 通过给出的系统性能指标的要求，设计相应的二阶系统，进而掌握控

制系统的设计方法。

2、 进一步研究二阶系统的两个重要参数阻尼比ζ和自然角频率ωn对系统

动态性能的影响。

3、 定量分析阻尼比ζ和自然角频率ωn与超调量σ%和调节时间ts之间的关系。

4、应用MATlab软件分析系统所设计的二阶控制系统的稳定性。

二．实验设备及仪器

1．模拟实验箱； 2．低频信号发生器；

3．虚拟仪器(低频示波器)； 4．计算机；

5．MATLABL仿真软件。

三．实验原理及内容

实验原理：

1、二阶系统的数学模型

系统开环传递函数为

系统闭环传递函数为

s(s2n)2nC(s)G(s)22R(s)s2nsn2n

其中：n为无阻尼自然振荡频率，为阻尼比（实验内容：

zeta=0.5;num=[16];den=[1 5*zeta 25]; sys=tf(num,den); p=roots(den) t=0:0.01:3; figure(1)

impulse(sys,t);grid

xlabel('t');ylabel('c(t)');title('impulse response'); figure(2) step(sys,t);grid

xlabel('t');ylabel('c(t)');title('step response'); figure(3) u=t;

lsim(sys,u,t,0);grid

xlabel('t');ylabel('c(t)');title('ramp response');