matlab實驗一 典型環(huán)節(jié)的matlab仿真

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1、武漢工程大學(xué)實驗報告專業(yè)班號組別01指導(dǎo)教師姓名同組者（個人）實驗名稱實驗一典型環(huán)節(jié)的MATLAB仿真實驗日期2011-11-17第1次實驗一、實驗?zāi)康?.熟悉MATLAB桌面和命令窗口，初步了解SIMULINK功能模塊的使用方法。2.通過觀察典型環(huán)節(jié)在單位階躍信號作用下的動態(tài)特性，加深對各典型環(huán)節(jié)響應(yīng)曲線的理解。3.定性了解各參數(shù)變化對典型環(huán)節(jié)動態(tài)特性的影響。二、實驗內(nèi)容按下列各典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)，建立相應(yīng)的SIMULINK仿真模型，觀察并記錄其單位階躍響應(yīng)波形。①比例環(huán)節(jié)和；②慣性環(huán)節(jié)和③積分環(huán)節(jié)①微分環(huán)節(jié)②比例+微分環(huán)節(jié)（PD）和③比例+積分環(huán)節(jié)（

2、PI）和三、實驗結(jié)果分析1．（1）比例環(huán)節(jié)實驗結(jié)果：SIMULINK仿真模型單位階躍響應(yīng)波形（2）比例環(huán)節(jié)實驗結(jié)果：SIMULINK仿真模型單位階躍響應(yīng)波形結(jié)果分析：由以上階躍響應(yīng)波形圖知，比例環(huán)節(jié)使得輸出量與輸入量成正比，既無失真也無延遲，響應(yīng)速度快，能對輸入立即作出響應(yīng)，因此系統(tǒng)易受外界干擾信號的影響，從而導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。2.慣性環(huán)節(jié)實驗結(jié)果：SIMULINK仿真模型單位階躍響應(yīng)波形（2）慣性環(huán)節(jié)實驗結(jié)果：SIMULINK仿真模型單位階躍響應(yīng)波形結(jié)果分析：由以上單位階躍響應(yīng)波形圖知，慣性環(huán)節(jié)使得輸出波形在開始時以指數(shù)曲線上升，上升速度與時間常數(shù)（慣性

3、環(huán)節(jié)中s的系數(shù)）有關(guān)。3.積分環(huán)節(jié)實驗結(jié)果：SIMULINK仿真模型單位階躍響應(yīng)波形結(jié)果分析：積分環(huán)節(jié)的輸出量反映了輸入量隨時間的積累，積分作用隨著時間而逐漸增強(qiáng)，其反映速度較比例環(huán)節(jié)遲緩。4.微分環(huán)節(jié)的實驗結(jié)果：SIMULINK仿真模型單位階躍響應(yīng)波形結(jié)果分析：由上圖的單位階躍響應(yīng)波形圖知，微分環(huán)節(jié)的輸出反映了輸入信號的變化速度，即微分環(huán)節(jié)能預(yù)示輸入信號的變化趨勢，但是若輸入為一定值，則輸出為零。，5.（1）微分環(huán)節(jié)（PD）的實驗結(jié)果：SIMULINK仿真模型單位階躍響應(yīng)波形（2）比例+微分環(huán)節(jié)（PD）的實驗結(jié)果：SIMULINK仿真模型單位階躍響應(yīng)波

4、形結(jié)果分析：由以上單位階躍響應(yīng)波形知，比例作用與微分作用一起構(gòu)成比例微分環(huán)節(jié)使得系統(tǒng)較單獨的比例環(huán)節(jié)作用穩(wěn)定，在輸入為常值時也有響應(yīng)的輸出，避免了單獨微分環(huán)節(jié)作用時的“零輸出”。輸出穩(wěn)定時的幅值與比例環(huán)節(jié)的比例系數(shù)成正比。6.（1）比例+積分環(huán)節(jié)（PI）的實驗結(jié)果：SIMULINK仿真模型單位階躍響應(yīng)波形(2)比例+積分環(huán)節(jié)（PI）實驗結(jié)果：SIMULINK仿真模型單位階躍響應(yīng)波形結(jié)果分析：由以上單位階躍響應(yīng)波形可知，積分環(huán)節(jié)和比例環(huán)節(jié)一起作用使得系統(tǒng)的響應(yīng)速度變快了，其輸出與積分時間常數(shù)有關(guān)。一、實驗心得與體會本次實驗我們熟悉了MATLAB桌面和命令窗

5、口，初步了解SIMULINK功能模塊的使用方法。MATLAB中SIMULINK是一個用來對動態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行建模、仿真和分析的軟件包，利用SIMULINK功能模塊可以快速的建立控制系統(tǒng)的模型，進(jìn)行仿真和調(diào)試。在實驗中，我們通過SIMULINK功能模塊建立控制系統(tǒng)各個典型環(huán)節(jié)的模型，進(jìn)行仿真和調(diào)試，得到了各個典型環(huán)節(jié)在單位階躍信號作用下的響應(yīng)波形，通過觀察各個典型環(huán)節(jié)在單位階躍信號作用下的動態(tài)特性，我們定性的了解各參數(shù)變化對典型環(huán)節(jié)動態(tài)特性的影響，同時也加深了我們對各典型環(huán)節(jié)響應(yīng)曲線的理解。要求：正文用小四宋體，1.5倍行距，圖表題用五號宋體，圖題位于圖下方，表

6、題位于表上方。