实验8 线性系统的Simulink仿真
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自动控制理论实验
实验八线性系统的Simulink仿真
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实验八 线性系统的Simulink仿真
一、 实验目的
1.学习使用Simulink搭建系统模型的方法；
2.学习使用Simulink进行系统仿真及观测稳定性及过渡过程。
二、 实验设备
Pc机一台，MATLAB软件。
三、实验内容
1．已知某系统的开环传递函数为：
12vkGsHssss
求（1）令v=1，分别绘制k=1,2,10时系统的单位阶跃响应曲线；
（2）令k=1，分别绘制v=1,2,3,4时系统的单位阶跃响应曲线；
（3）比较分析v与k不同时系统的单位阶跃响应曲线差异，做出结论。
2．已知系统如图所示，若输入信号r（t）=1（t），扰动信号n=0.1*1（t），
求：1）仅在输入信号r（t）=1（t）作用下，令扰动信号n=0.在示波器Scope中观察系统的单位阶跃响应曲线并读出单位阶跃响应误差 essr。
2） 仅在扰动信号n=0.1*1（t）作用下，令输入信号r（t）=1（t）=0. 在示波器Scope中观察系统的单位阶跃响应曲线并读出单位阶跃响应误差 essn。
3） 求出系统总的稳态误差。
四、实验报告
1. 令v=1，分别绘制k=1,2,10时系统的单位阶跃响应曲线
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图1 k=1时系统单位阶跃响应曲线
图2 k=2时系统的单位阶跃响应曲线
图3 k=10系统单位阶跃响应曲线
（2）令k=1，分别绘制v=1,2,3,4时系统的单位阶跃响应曲线
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图4 v=1时系统单位阶跃响应曲线
图5 v=2时系统单位阶跃响应曲线
图6 v=3时系统单位阶跃响应曲线
5 图7 v=4时系统单位阶跃响应曲线
（3）比较分析v与k不同时系统的单位阶跃响应曲线差异，做出结论。
当v=1，k逐渐增大时，系统单位阶跃响应曲线由稳定响应状态变为不稳定状态；
当k=1，v=1,2,3,4时系统在一型和二型状态下时阶跃响应稳定，大于二型时不稳定。
2. 在仅输入r(t)=1(t)作用下
100.1s +s2Transfer FcnSubtractStep1Step1SliderGainScope0Display
图8 系统单位响应曲线
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当仅在输入信号r（t）=1（t）作用下，令扰动信号n=0。在示波器Scope中观察到系统的单位阶跃响应曲线，可以读出单位阶跃响应误差 essr = 0。
3. 仅在扰动信号n=0.1*1（t）作用下
100.1s +s2Transfer FcnSubtractStep1Step1SliderGainScope-0.1Display
图9
当仅在扰动信号n=0.1*1（t）作用下，令输入信号r（t）=1（t）=0.可直接读出单位阶跃响应误差 essn = 0.1。
4. 系统稳态误差
当仅在输入信号r（t）=1（t）作用下，令扰动信号n=0。在示波器Scope中观察到系统的单位阶跃响应曲线，可以读出单位阶跃响应误差 essr = 0。
当仅在扰动信号n=0.1*1（t）作用下，令输入信号r（t）=1（t）=0.在示波
器 Scope 中观察系统的单位阶跃响应曲线并读出单位阶跃响应误差 essn = 0.1。
所以系统总的稳态误差为ess = essr+essn = 0.1
