实验一典型环节的MATLAB仿真
一、实验目的1．熟悉MATLAB桌面和命令窗口，初步了解SIMULINK功能模块的使用
方法。2．通过观察典型环节在单位阶跃信号作用下的动态特性，加深对各典型环
节响应曲线的理解。3．定性了解各参数变化对典型环节动态特性的影响。
二、SIMULINK的使用
MATLAB中SIMULINK是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包。利用SIMULINK功能模块可以快速的建立控制系统的模型，进行仿真和调试。
1．运行MATLAB软件，在命令窗口栏“”提示符下键入simuli
k命令，按E
ter键或在工具栏单击按钮，即可进入如图11所示的SIMULINK仿真环境下。
2．选择File菜单下New下的Model命令，新建一个simuli
k仿真环境常规模板。
3．在simuli
k仿真环境下，创建所需要的系统
三、实验内容
按下列各典型环节的传递函数，建立相应的SIMULINK仿真模型，观察并记录其单位阶跃响应波形。
①比例环节G1s1和G1s2
实验处理：G1s1
SIMULINK仿真模型
f波形图为：
实验处理：G1s2SIMULINK仿真模型
波形图为：
实验结果分析：增加比例函数环节以后，系统的输出型号将输入信号成倍数放大
②
惯性环节G1s
s
1
1
和
G2
s

105s1
实验处理：G1s

s
11
SIMULINK仿真模型
f波形图为：
实验处理：G2s

105s
1
SIMULINK仿真模型
波形图为：
实验结果分析：当
G1s

s
11
时，系统达到稳定需要时间接近
5s当
fG2s

1时，行动达到稳定需要时间为05s1
25s由此可得，惯性环节可
以调节系统达到稳定所需时间可以通过惯性环节，调节系统达到稳定输出
的时间。
③
积分环节G1s
1s
实验处理：
SIMULINK仿真模型
实物图为：
实验结果分析：由以上波形可以的出，当系统加入积分环节以后，系统的输出量随时间的变化成正比例增加。
④微分环节G1ss
实验处理：SIMULINK仿真模型
f波形图为：
实验结果分析：微分环节，是将系统的输入对时间的倒数作为输出，当输入为阶跃信号时，加入微分环节后，输入变为0。
⑤比例微分环节（PD）G1ss2和G2ss1实验处理：G1ss2SIMULINK仿真模型
波形图为：
f实验处理：G2ss1SIMULINK仿真模型
实物图为：
实验结果分析：当系统的输入为信号，即在有效时间内输入不随时间变化而变化时，微分环节对系统不起作用，比例环节将输入型号按倍数放大。
⑥
比例积分环节（PI）G1s1
1s
和
G2
s

1

12s
实验处理：G1s

1
1s
SIMULINK仿真模型
波形图为：
f实验处理：G2
s

1
12s
SIMULINK仿真模型
波形图：
实验结果分析：当系统r