实验1 典型环节的模拟实验
一、实验目的
1、 熟悉matlab 软件，掌握系统的单位脉冲响应和单位阶跃响应曲线的绘
制方法，并求取时间域内的性能指标； 2、 研究系统参数对系统性能指标的影响。
二、实验仪器与设备 电脑，matlab 6.5软件
实验内容和步骤
一）时域响应分析
200
，试求其闭环传递
s 4+20s 3+140s 2+400s +384
函数，并绘制单位阶跃响应曲线和单位脉冲响应曲线。
程序：
1、系统的开环传递函数为G (s ) =
clc;
close all; clear all; num=200;
den=[1,20,140,400,384]; [numc,denc]=cloop(num,den) t=0:0.01:40; figure(1);
step(numc,denc,t) grid; figure(2);
impulse(numc,denc,t) grid;
运行结果：
numc =
0 0 0 0 200
denc =
1 20 140 400 584
2、设单位反馈系统的开环传递函数为G (s ) =
0. 4s +1
，应用matlab 绘制系统
s (s +0. 6)
在单位阶跃响应曲线，并求出峰值时间，超调量，调整时间。
程序：
clc;
close all; clear all; num=[0.4,1]; den=[1,0.6,0];
[numc,denc]=cloop(num,den) t=0:0.02:40; figure(1);
step(numc,denc,t) grid; figure(2);
impulse(numc,denc,t) grid;
运行结果：
numc =
0 0.4000 1.0000
denc =
1 1 1
（二）增益K 对系统的影响
1、已知单位负反馈系统的开环传递函数为G （s ）=
K (0. 5s +1)
，取K
s (s +1)(0. 5s 2+s +1)
分别等于0.2、0.7、1.0和1.7，绘制响应的阶跃响应曲线，比较不同的K 对曲线的影响。
当K=0.2时； 程序：
clc;
close all; clear all;
num=[0.1,0.2]; den=[0.5,1.5,2,1,0];
[numc,denc]=cloop(num,den) t=0:0.02:40; figure(1);
step(numc,denc,t) grid; figure(2);
impulse(numc,denc,t) grid;
运行结果： numc =
0 0 0
denc =
0.5000 1.5000 2.0000
0.1000 0.2000 0.2000 1.1000
当K=0.7时； 程序：
clc;
close all; clear all;
num=[0.35,0.7]; den=[0.5,1.5,2,1,0];
[numc,denc]=cloop(num,den) t=0:0.02:40; figure(1);
step(numc,denc,t) grid; figure(2);
impulse(numc,denc,t) grid;
运行结果：
numc =
0 0 0 0.3500 0.7000
denc =
0.5000 1.5000 2.0000 1.3500 0.7000
当K=1.0时； 程序： clc;
close all; clear all; num=[0.5,1];
den=[0.5,1.5,2,1,0];
[numc,denc]=cloop(num,den) t=0:0.02:40; figure(1);
step(numc,denc,t) grid; figure(2);
impulse(numc,denc,t) grid;
运行结果：
numc =
0 0
denc =
0.5000 1.5000
0 2.0000 0.5000 1.0000 1.5000 1.0000
当K=1.7时； 程序： clc;
close all; clear all;
num=[0.85,1.7]; den=[0.5,1.5,2,1,0];
[numc,denc]=cloop(num,den) t=0:0.02:40; figure(1);
step(numc,denc,t) grid; figure(2);
impulse(numc,denc,t) grid;
运行结果：
numc =
0 0 0 0.8500 1.7000
denc =
0.5000 1.5000 2.0000 1.8500 1.7000
2、思考题
上一题中的开环增益K 应适当的取大还是取小？为什么？
答：由上面一题可知，系统的性能指标随K 值的变化关系是相互矛盾的：（1）大的K 值将使系统上升时间缩短，瞬态响应加快。但系统超调量增加，相角裕量减小，致使系统瞬态响应严重超调，系统的稳定性变差；(2)小的K 值将使系统上升时间增加，瞬态响应变得缓慢。但超调量减少，相角裕量增加，系统的稳定性增强。
（1）如要求系统的响应快，而超调量无特殊要求时，K 值可选得大些；
（2）如要求无超调量，系统响应无要求时，K 值可选得小些；
（3）如要求响应快而超调量小时，K 值可选得中间值。
实验心得体会
学习MATLAB ，或者其他软件，重要的不是掌握软件本身，而是增强自己学习新能力的能力，只有这个得到强化，才能适应。我觉得要想学好MATLAB 是不容易的，这是一件需要持之以恒的事，必须要坚持不懈的学习，还需要敢于开口向别人请教，更需要我们勤于思考，勤于记忆，勤于动手。
这次实验课，我仅仅是学了一点点皮毛，想要进一步的学习，还需要我在以后的实际运用里不断的学习，改进自己的不足之处，让自己能够有所进步，有所成长。在这里我要特别感谢付肖燕老师，老师不仅带着生育给我辅导而且是那么的细心温暖，特别是一直面带笑容的她给我带来更多的学习兴趣和动力。
实验1 典型环节的模拟实验
一、实验目的
1、 熟悉matlab 软件，掌握系统的单位脉冲响应和单位阶跃响应曲线的绘
制方法，并求取时间域内的性能指标； 2、 研究系统参数对系统性能指标的影响。
二、实验仪器与设备 电脑，matlab 6.5软件
实验内容和步骤
一）时域响应分析
200
，试求其闭环传递
s 4+20s 3+140s 2+400s +384
函数，并绘制单位阶跃响应曲线和单位脉冲响应曲线。
程序：
1、系统的开环传递函数为G (s ) =
clc;
close all; clear all; num=200;
den=[1,20,140,400,384]; [numc,denc]=cloop(num,den) t=0:0.01:40; figure(1);
step(numc,denc,t) grid; figure(2);
impulse(numc,denc,t) grid;
运行结果：
numc =
0 0 0 0 200
denc =
1 20 140 400 584
2、设单位反馈系统的开环传递函数为G (s ) =
0. 4s +1
，应用matlab 绘制系统
s (s +0. 6)
在单位阶跃响应曲线，并求出峰值时间，超调量，调整时间。
程序：
clc;
close all; clear all; num=[0.4,1]; den=[1,0.6,0];
[numc,denc]=cloop(num,den) t=0:0.02:40; figure(1);
step(numc,denc,t) grid; figure(2);
impulse(numc,denc,t) grid;
运行结果：
numc =
0 0.4000 1.0000
denc =
1 1 1
（二）增益K 对系统的影响
1、已知单位负反馈系统的开环传递函数为G （s ）=
K (0. 5s +1)
，取K
s (s +1)(0. 5s 2+s +1)
分别等于0.2、0.7、1.0和1.7，绘制响应的阶跃响应曲线，比较不同的K 对曲线的影响。
当K=0.2时； 程序：
clc;
close all; clear all;
num=[0.1,0.2]; den=[0.5,1.5,2,1,0];
[numc,denc]=cloop(num,den) t=0:0.02:40; figure(1);
step(numc,denc,t) grid; figure(2);
impulse(numc,denc,t) grid;
运行结果： numc =
0 0 0
denc =
0.5000 1.5000 2.0000
0.1000 0.2000 0.2000 1.1000
当K=0.7时； 程序：
clc;
close all; clear all;
num=[0.35,0.7]; den=[0.5,1.5,2,1,0];
[numc,denc]=cloop(num,den) t=0:0.02:40; figure(1);
step(numc,denc,t) grid; figure(2);
impulse(numc,denc,t) grid;
运行结果：
numc =
0 0 0 0.3500 0.7000
denc =
0.5000 1.5000 2.0000 1.3500 0.7000
当K=1.0时； 程序： clc;
close all; clear all; num=[0.5,1];
den=[0.5,1.5,2,1,0];
[numc,denc]=cloop(num,den) t=0:0.02:40; figure(1);
step(numc,denc,t) grid; figure(2);
impulse(numc,denc,t) grid;
运行结果：
numc =
0 0
denc =
0.5000 1.5000
0 2.0000 0.5000 1.0000 1.5000 1.0000
当K=1.7时； 程序： clc;
close all; clear all;
num=[0.85,1.7]; den=[0.5,1.5,2,1,0];
[numc,denc]=cloop(num,den) t=0:0.02:40; figure(1);
step(numc,denc,t) grid; figure(2);
impulse(numc,denc,t) grid;
运行结果：
numc =
0 0 0 0.8500 1.7000
denc =
0.5000 1.5000 2.0000 1.8500 1.7000
2、思考题
上一题中的开环增益K 应适当的取大还是取小？为什么？
答：由上面一题可知，系统的性能指标随K 值的变化关系是相互矛盾的：（1）大的K 值将使系统上升时间缩短，瞬态响应加快。但系统超调量增加，相角裕量减小，致使系统瞬态响应严重超调，系统的稳定性变差；(2)小的K 值将使系统上升时间增加，瞬态响应变得缓慢。但超调量减少，相角裕量增加，系统的稳定性增强。
（1）如要求系统的响应快，而超调量无特殊要求时，K 值可选得大些；
（2）如要求无超调量，系统响应无要求时，K 值可选得小些；
（3）如要求响应快而超调量小时，K 值可选得中间值。
实验心得体会
学习MATLAB ，或者其他软件，重要的不是掌握软件本身，而是增强自己学习新能力的能力，只有这个得到强化，才能适应。我觉得要想学好MATLAB 是不容易的，这是一件需要持之以恒的事，必须要坚持不懈的学习，还需要敢于开口向别人请教，更需要我们勤于思考，勤于记忆，勤于动手。
这次实验课，我仅仅是学了一点点皮毛，想要进一步的学习，还需要我在以后的实际运用里不断的学习，改进自己的不足之处，让自己能够有所进步，有所成长。在这里我要特别感谢付肖燕老师，老师不仅带着生育给我辅导而且是那么的细心温暖，特别是一直面带笑容的她给我带来更多的学习兴趣和动力。