实验二 控制系统的时域分析

学习利用MATLAB 进行控制系统时域分析包括典型响应、判断系统稳定性和分析系统的动态特性；

1、 系统的典型响应有哪些？

2、 如何判断系统稳定性

3、 系统的动态性能指标有哪些？

1、)(sys step ；其中sys 可以为连续系统也可为离散系统。

4、),(T sys step Y =；可详细了解某段时间的输入、输出情况

脉冲函数在數学上的精确定义：0

（二） 分析系统稳定性

1、 利用pzmap 绘制连续系统的零极点图；

2、 利用tf2zp 求出系统零极点；

3、 利用roots 求分母多项式的根来确定系統的极点

（三） 系统的动态特性分析

Matlab 提供了求取连续系统的单位阶跃响应函数step 、单位脉冲响应函数impulse 、零输入响应函数initial 以及任意输入下的仿嫃函数lsim.

《自动控制工程基础》作业参考答案

1.1 指出下列系统中哪些属开环控制哪些属闭环控制:

解：（1）、（2）属闭环控制。（3）、（4）、（5）、（6）、（7）、（8）属开环控制

1.2 組成自动控制系统的主要环节有哪些？它们各有什么特点? 起什么作用

解：组成自动控制系统的主要环节如下：

(1) 给定元件：由它调节给定信号，以调节输出量的大小

(2) 检测元件：由它检测输出量的大小，并反馈到输入端

(3) 比较环节：在此处，反馈信号和给定信号进行叠加信号的极性以“+”或“-”表示。

(4) 放大元件：由于偏差信号一般很小因此要经过电压放大及功率放大，以驱动执行元件

(5) 执行元件：驱动被控制对象的环节。(6) 控制对象：亦称被调对象

(7) 反馈环节：由它将输出量引出，再回送到控制部分一般的闭环系统中，反馈环节包括检

測、分压、滤波等单元

1.3 图1-1表示的是一角速度控制系统原理图。离心调速器的轴由内燃发动机通过减速齿轮获得角速度

为w的转动旋转的飛锤产生的离心力被弹簧力抵消，所要求的速度w由弹簧预紧力调准

（1）当w突然变化时，试说明控制系统的作用情况（2）试画出其原理方框图。

图1-1 角速度控制系统原理图

解：（1）发动机无外来扰动时离心调速器的旋转角速度基本为一定值，此时离心调速器和减压比例控制器处于相对平衡状态；当发动机受外来扰动，如负载的变化使w上升，此时离

心调速器的滑套产生向上的位移e杠杠a、b的作用使液压仳例控制器的控制滑阀阀芯上

移，从而打开通道1使高压油通过该通道流入动力活塞的上部，迫使动力活塞下移并通

过活塞杆使发动机油门关小，使w下降以保证角速度w恒定。当下降到一定值即e下

降到一定值时，减压滑阀又恢复到原位从而保证了转速w的恒定。

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