自动控制原理实验报告
学院电子信息与电气工程学院
f实验一MATLAB及仿真实验（控制系统的时域分析）
一、实验目的
学习利用MATLAB进行控制系统时域分析，包括典型响应、判断系统稳定性和分析系统的动态特性；
二、预习要点
1、系统的典型响应有哪些？2、如何判断系统稳定性？3、系统的动态性能指标有哪些？
三、实验方法
（一）四种典型响应1、阶跃响应：阶跃响应常用格式：
1、stepsys；其中sys可以为连续系统，也可为离散系统。
2、stepsysT
；表示时间范围0T
。3、stepsysT；表示时间范围向量T指定。4、YstepsysT；可详细了解某段时间的输入、输出情况。2、脉冲响应：
脉冲函数在数学上的精确定义：fxdx1
0
fx0t0
其拉氏变换为：fs1YsGsfsGs
所以脉冲响应即为传函的反拉氏变换。脉冲响应函数常用格式：①impulsesys；
②impulsesysT
impulsesysT
③YimpulsesysT
（二）分析系统稳定性有以下三种方法：1、利用pzmap绘制连续系统的零极点图；2、利用tf2zp求出系统零极点；3、利用roots求分母多项式的根来确定系统的极点
（三）系统的动态特性分析
Matlab提供了求取连续系统的单位阶跃响应函数step、单位脉冲响应函数impulse、零输入响应函数i
itial以及任意输入下的仿真函数lsim
f四、实验内容
一稳定性
1．
系统传函为Gs

3s42s35s24s6s53s44s32s27s
2
，试判断其稳定性
2．用Matlab求出Gs
s22s2
的极点。
s47s33s25s2
Matlab计算程序

um32546de
134272Gtf
umde
pzmapGprootsde

运行结果：
p
1768012673i1768012673i
0417611130i0417611130i02991
PoleZeroMap15
1
05
Imagi
aryAxis
0
05
1
15
2
15
1
05
0
05
RealAxis
图11零极点分布图
由计算结果可知，该系统的2个极点具有正实部，故系统不稳定。
f求取极点
um122de
17352prootsde
运行结果：p
665530032708555i0032708555i
04100
故Gs

s4

s27s3

2s23s25s

2
的极点
s166553

s200327

08555i

s30032708555is4041
（二）阶跃响应
1
二阶系统Gs
10s22s10
1）键入程序，观察并记录单位阶跃响应曲线
2）计算系统的闭环根、阻尼比、无阻尼振荡频率，并记录
3）记录实际测取的峰值大小、峰值时间及过渡过程时间，并填表：
由图13及其相关理论知识可填下表：tpd310472
峰值Cmax峰值时间tp过渡时间
ts
实际值135109
52
理论值1350910472
3545
45
ts



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2009
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4）修改参数，分别实现1和2的响应r