阶跃响应时域响应.ppt

第三章暂态响应分析主讲人：张琴3.1阶跃响应时域响应第三章暂态响应分析3.3任意输入下的时域响应3.4任意输入下的时域分析3.2脉冲输入下的时域响应3.5控制系统的稳定性分析回顾反拉普拉斯变换系统的输出暂态响应是由系统的传递函数和输入信号共同影响的时域响应。对于固定的系统，输出主要由输入信号决定了。设定值被控变量干扰控制器测量变送器执行器被控对象+e－RY3.1阶跃响应时域响应拉氏变换为(1)单位阶跃信号数学表达式为(1)单位阶跃信号单位阶跃信号是用于考察系统对于恒值信号跟踪能力。tf(t)0或拉氏变换为在非单位值情况下，数学表达式为，A为常量3.1阶跃响应时域响应拉氏变换为(2)单位脉冲信号数学表达式为(2)单位脉冲信号tf(t)脉冲信号作用于系统，与系统内部储能等价，相当于系统产生零输入响应。单位脉冲信号用于考察系统在脉冲扰动后的复位运动。tf(t)03.1阶跃响应时域响应拉氏变换为(3)单位斜坡信号数学表达式为(3)单位斜坡信号单位斜坡信号是用于考查系统对等速率信号的跟踪能力时的实验信号。tf(t)0或3.1阶跃响应时域响应1.阶跃信号（Stepsignal）tf(t)0反拉普拉斯变换3.1阶跃响应时域响应设定值被控变量干扰控制器测量变送器执行器被控对象+e－RYtf(t)0step(sys)step(sys,t)1.阶跃信号（Stepsignal）3.1阶跃响应时域响应设定值被控变量干扰控制器测量变送器执行器被控对象+e－RYtf(t)0单输入单输出系统(SISO,single-inputsingle-output)step(num,den)1.阶跃信号（Stepsignal）3.1阶跃响应时域响应设定值被控变量干扰控制器测量变送器执行器被控对象+e－RY当没有左边输出变量y时:生成单位阶跃响应的图并在屏幕上显示响应曲线step(num,den)计算间隔和响应时间范围由MATLAB自动确定step(num,den,t)当有左边输出变量y时:y=step(num,den,t)plot(t,y)[y,x,t]=step(num,den)用户定义时间1.阶跃信号（Stepsignal）3.1阶跃响应时域响应tf(t)011.阶跃信号（Stepsignal）3.1阶跃响应时域响应num=[210];den=[1210];sys=tf(num,den)sys1=feedback(sys,1)step(sys1);t=0:0.01:10;step(sys1,t);3.1阶跃响应时域响应t=0:0.01:5;num=[1001000];den=[110100600];sys1=tf(num,den)y1=step(sys1,t);plot(t,y1);1.阶跃信号（Stepsignal）3.1阶跃响应时域响应tf(t)0多输入多输出(MIMO,multi-inputmulti-output)step(A,B,C,D)step(A,B,C,D,iu)1.阶跃信号（Stepsignal）3.1阶跃响应时域响应设定值被控变量干扰控制器测量变送器执行器被控对象+e－RY%方法一A=[-1-1;6.50];B=[11;10];C=[10;01];D=zeros(2,2);step(A,B,C,D);grid%方法二A=[-1-1;6.50];B=[11;10];C=[10;01];D=zeros(2,2);figure(1);step(A,B,C,D,1);gridfigure(2);step(A,B,C,D,2);grid3.1阶跃响应时域响应t=0:0.01:5;num1=1;den1=[120];sys1=tf(num1,den1)sysc_r=feedback(10*sys1,1)c_r=step(sysc_r,t);figure(1);plot(t,c_r);gridsysc_d=feedback(sys1,10)c_d=step(sysc_d,t);figure(2);plot(t,c_d);gri