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2020年4月19日
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2020年4月19日
王久奇计算机控制 系统性能分析报告
实验一：计算机控制系统性能分析
一、实验目的:
1?建立计算机控制系统的数学模型；
2?掌握判别计算机控制系统稳定性的一般方法
3观察控制系统的时域响应，记录其时域性能指标;
4.掌握计算机控制系统时间响应分析的一般方法；
5?掌握计算机控制系统频率响应曲线的一般绘制方法。
实验内容:
考虑如图1所示的计算机控制系统
图1计算机控制系统
1.系统稳定性分析
(1)首先分析该计算机控制系统的稳定性，讨论令系统稳定
的K的取值范围；
1)、程序及运算结果：
y=tf([1],[1 1 0])
Tran sfer fun cti on:
1
sA2 + s
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2020 年 4 月 19 日
>> Y=c2d(y,1,'zoh')
Transfer function:
0.3679 z + 0.2642
zA2 - 1.368 z + 0.3679
Sampling time: 1
>> rlocus(Y)
>> rlocfind(Y)
Select a point in the graphics window selected_point =
0.2433 - 0.9735i
ans =
2.4040
>> rlocfind(Y)
Select a point in the graphics window selected_point =
-1.0014 - 0.0029i
ans =
26.3085
、仿真图片：
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2020年4月19日
Eilc
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Insert Jeols Qcsktsp
Window
Help
g~[u
l：-l n o
RudI Ldczu^
、分析：
对于具有零阶保持器采样开关的离散系统，其开环传递函数的
特征根必位于单位圆内。
图中虚线构成单位圆，实线为根轨迹，“X”表示极点，“。”表
示零点，又知根轨迹起始于极点，终于零点，对应的 K值不断增
大，因此 026.3085。
假设不考虑采样开关和零阶保持器的影响，即看作一连续系
统，讨论令系统稳定的 K的取值范围；
、程序:
y=tf([i],[i 1 0])
Tran sfer fun cti on:
sA2 + s
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2020年4月19日
>>rlocus(y)
>>rlocfi nd(G)
、仿真图片：
3)、分析：
对于二阶连续型系统，只要特征根位于s的左半平面，系统
就稳定。开环传递函数的特征根s仁0; s2=-1,因此要使其稳定，
K>0
(3)分析导致上述两种情况下 K取值范围差异的原因。
分析：连续系统比离散系统稳定性好，加入采样开关以后，采样
周期越大，离散系统系统稳定性越差，能使系统稳定的K的范围
越小。
2?时域特性分析(令K 20)
(1)假设不考虑采样开关和零阶保持器的影响，即看作一连续系 统，观察其单位阶跃响应，记录上升时间、超调量、调节时间、 峰值时间等一系列的时域性能指标；
