实验三 控制系统的时域、频域和根轨迹分析
一、 实验目的
1、掌握如何使用Matlab进行系统的时域分析 2、掌握如何使用Matlab进行系统的频域分析 3、掌握如何使用Matlab进行系统的根轨迹分析
二、 实验内容：
1、时域分析
1.1、某系统的开环传递函数为
20 432s?8s?36s?40s试编程求系统在单位负反馈下的阶跃响应曲线，并求最大超调量。
G(s)?
1.2、典型二阶系统
2?n G(s)?2 2s?2??ns??n编程求：当
?n?6,?分别取值为0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.5、2.0时的单位阶跃
响应曲线。
1.3、典型二阶系统传递函数为：
2?n G(s)?2 2s?2??ns??n绘制当：??0.7,?n分别取2、4、6、8、10、12时的单位阶跃响应曲线。
2、根轨迹分析
根据下面负反馈系统的开环传递函数，绘制系统根轨迹，并分析使系统稳定的K值范围。
k G(s)H(s)?
s(s?1)(s?3)
3、频域分析
典型二阶系统传递函数为：
2?n G(s)?2 2s?2??ns??n 6
3.1 绘制当：??0.7,?n取2、4、6、8、10、12时的伯德图
3．2 绘制当：?n?6,?分别取0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.5、2.0时的伯德图。
三、 实验报告要求：
编写实验内容中的相关程序在计算机中运行，程序、运行结果及相关图形一并写在报告上。
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实验四 动态仿真集成环境—Simulink
一、 实验目的
1、熟悉Simulink模块库中常用标准模块的功能及其应用；
2、掌握利用Simulink在用户窗口中建立控制系统仿真模型的方法； 3、掌握模块参数和仿真参数的设置以及建立子系统的方法。
二、 实验内容
1. 用Simulink对以下系统进行仿真
?2u(t), y(t)???8u(t),t?30t?30
其中u(t)为系统输入，y(t)为系统输出，仿真当输入为正弦信号时，输出的信号的波形，仿真时
间 0< t < 100 。
2. 在滑艇的运行过程中，滑艇主要受到如下作用力的控制：滑艇自身的牵引力F，滑艇受到的水的阻力 f。其中水的阻力 f?u2?u， u为滑艇的运动速度。由运动学的相关定理可知，整个滑艇系统的动力学方程为：
u?
1[F?(u2?u)] m其中，m为滑艇的质量。假设滑艇的质量为1000kg，建立此系统的Simulink模型并进行分析。
3． 输入教材中 P198 中例题5-2 并作仿真。
三、 实验报告要求：
编写实验内容中的相关算法，算式，编制程序在计算机中运行，程序、运行结果及相关图形一并写在报告上。
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