实验二-Simulink仿真实验
实验二 Simulink 仿真实验
一、 实验目的：
1、学会使用Matlab 软件中的Simulink 仿真工具。

2、了解二阶系统瞬态响应指标的意义其计算。

二、 实验内容及原理
1、 用Matlab 仿真（simulink ）图示系统输入单位阶跃信号1(t)的响应，
分析响应曲线的稳态响应X oss (t )，振荡频率ωd (rad/s)，超调量M p ，
峰值时间t p ，进入稳态值+5%误差带的调整时间t s 。

X i (s) X o (s)
三、 实验步骤：
1、
使用Matlab 软件，进入Simulink 编辑画面。

2、
用Linear ，Sinks ，Sources,模块库建立系统的函数方块图。

3、
运行Simulink 。

4、 记录输出曲线，分析实验结果。

四．分析实验结果，写出实验报告。

0.02
)450(100
s s
G1=tf([100],[50 4 0]);
H1=tf(0.02,1);
disp('负反馈系统闭环传递函数为：') sys=feedback(G1,H1)
step(sys,1:0.1:200)
Step Response Tim e (sec)A m p l i t u d e 00.2
0.4
0.6
0.8
11.21.4
1.6
1.8
System : sys Rise Tim e (sec): 1.11System : sys P eak am plitude: 1.73Overshoot (%): 72.9At tim e (sec): 3.2System : sys
Settling Tim e (sec): 38.4
实验三 频域分析实验
一、 实验目的
学会使用Matlab 绘制系统Nyquist 图和Bode 图。

二、 实验内容及原理
两单位负反馈控制系统开环传递函数分别为：
)
5)(1(5)(1++=s s s s G 和)1()1(10)(22-+=s s s s G 1、 利用Matab 软件画出开环Nyquist 曲线。

2、 利用Matab 软件画出开环系统Bode 图，求开环频域指标：
剪切频率ωc 、相位穿越频率ωg 、相位裕量γ和幅值裕量K g 。

三、 实验步骤
1、 编辑程序，绘制系统Nyquist 图和Bode 图。

2、 记录输出曲线，分析实验结果。

四、 写出实验报告
1、num1=[5];
den1=conv(conv([1 0],[1 1]),[1 5]);
sys1=tf(num1,den1);
nyquist(sys1)
num2=[10 10];
den2=conv(conv([1 0 0],[1 0 0]),[1 -1]);
sys2=tf(num2,den2);
nyquist(sys2)
Nyquist Diagram
Real Axis
I m a g i n a r y A x i s Nyquist Diagram
Real Axis
I m a g i n a r y A x i s
num1=[5];
den1=conv(conv([1 0],[1 1]),[1 5]); sys1=tf(num1,den1);
margin(sys1)
[Gm,Pm,Wg,Wc]=margin(sys1)
Gm =
6
Pm =
43.2099
Wg =
2.2361
Wc =
0.7793
-100
-50
050100
150
M
a g n i t u d e (d
B )
1010101010-360
-315
-270
-225
-180
P h a s e (d
e g )Bode Diagram
Gm = Inf dB (at Inf rad/sec) , P m = -35.1 deg (at 3.16 rad/sec)
Frequency (rad/sec)
num2=[10 10];
den2=conv(conv([1 0 0],[1 0 0]),[1 -1]);
sys2=tf(num2,den2);
margin(sys2)
[Gm,Pm,Wg,Wc]=margin(sys2)
Gm =
Pm =
121.2983
Wg =
Wc =
2、分析实验结果。

)5)(1(5
)(1++=s s s s G
由波特图可知，幅值裕度大于1，相角裕度大于0，所以该系统稳定。

)1()
1(10)(22-+=s s s s G
由波特图可知，幅值裕度小于1，相角裕度小于0，所以该系统不稳定。