1、實驗一 典型環節的時域響應一、實驗目的1、掌握典型環節模擬電路的構成方法、傳函及輸出時域函數的表達式。2、掌握各典型環節的特征參數的測量方法。3、熟悉各種典型環節的階躍響應曲線。二、實驗設備 Pc機一臺，TD-ACC+教學實驗系統一套三、實驗原理及內容 1、比例環節1）結構框圖圖1-1 比例環節的結構框圖 2）傳遞函數 3）階躍響應 其中 4）模擬電路 圖1-2 比例環節的模擬電路圖注：圖中運算放大器的正相輸入端已經對地接了100k電阻。不需再接。2、積分環節1）結構框圖圖1-3 積分環節的結構框圖 2）傳遞函數3）階躍響應 其中 4）模擬電路 圖1-4 積分的模擬電路圖3、比例積分環節1）結

2、構框圖圖1-5 比例積分環節的結構框圖 2）傳遞函數 3）階躍響應 其中 ；4）模擬電路 圖1-6 比例積分環節的模擬電路圖4、慣性環節1）結構框圖圖1-7 慣性環節的結構框圖2）傳遞函數C(S)R(S)=1TS+13）階躍響應 其中 ；4）模擬電路圖1-8 慣性環節的模擬電路圖四、實驗步驟1、按圖1-2比例環節的模擬電路圖將線接好。檢查無誤后開啟設備電源。2、將信號源單元的“ST”端插針與“S”端插針用“短路塊”。將信號形式開關設在“方波”檔，分別調節調幅和調頻電位器，使得“OUT”端輸出的方波幅值小于5V，周期為10s左右。3、將方波信號加至比例環節的輸入端R（t），用示波器的“CH1”和

3、“CH2”表筆分別監測模擬電路的輸入R（t）端和輸出C(t)端。記錄實驗波形及結果。4、用同樣的方法分別得出積分環節、比例積分環節、慣性環節對階躍信號的實際響應曲線。5、再將各環節實驗參數改為如下： 比例環節： ，。積分環節： ， ；比例積分： ， ； 慣性環節： ； 。6、 重復步驟3。五、實驗報告要求1、將各環節的階躍響應曲線畫在實驗報告上，標明輸入信號的幅值、輸出響應曲線的時間和幅值。分析參數變化對響應曲線的影響。2、理論計算比例放大倍數K、積分時間常數T、慣性時間常數T的值與實際測量值進行驗證。六、思考題1、由運算放大器組成的各種環節的傳遞函數是在什么條件下推導出的？2、實驗電路中串聯

4、的后一個運放的作用？若沒有則其傳遞函數有什么差別？3、慣性環節在什么條件下可以近似為比例環節？而在什么條件下可以近似為積分環節？實驗二 典型系統的時域響應和穩定性分析一、 實驗目的1、 研究二階系統的特征參量（ 、）對過渡過程的影響；2、 研究二階對象的三種阻尼比下的響應曲線及系統的穩定性；3、 熟悉Routh判據，用Routh判據對三階系統進行穩定性分析。二、 實驗設備 Pc機一臺，TD-ACC+教學實驗系統一套三、 實驗原理及內容1、 典型二階系統1） 結構框圖 圖2-1典型的二階系統的結構框圖 2）模擬電路圖 圖2-2 典型二階系統的模擬電路圖 3）理論分析系統的開環傳遞函數為：系統的開

5、環增益： 4）實驗內容先算出臨界阻尼、欠阻尼、過阻尼時電阻R的理論值，再將理論值應用于模擬電路中，觀察二階系統的動態性能及穩定性，與理論分析值比較。在此實驗中（圖2-2）： ， ， ， 系統閉環傳遞函數為：其中自然振蕩角頻率：其中阻尼比： 2、典型的三階系統穩定性分析1）結構框圖圖2-3 典型的三階系統的結構框圖 2）模擬電路圖圖2-4 典型三階系統的模擬電路圖 3）理論分析系統的開環傳遞函數為： （其中）系統的特征方程為： 4）實驗內容實驗前由Routh判據得Routh行列式為： 1 20 12 20K （20-5K/3） 0 20 K 0為了保證系統穩定，第一列各值應為正數，所以有： 0

6、0得： 0 12 R 41.7 系統穩定 = 12 R = 41.7K 系統臨界穩定 12 R 41.7k 系統不穩定系統穩定 系統臨界穩定 系統不穩定(衰減震蕩) (等幅振蕩) (發散振蕩)四、 實驗步驟1、按圖2-2典型二階系統的模擬電路圖將線接好。檢查后開啟設備電源。2、將信號源單元的“ST”端插針與“S”端插針用“短路塊”。將信號形式開關設在“方波”檔，分別調節調幅和調頻電位器，使得“OUT”端輸出的方波幅值為1V，周期為10s左右。3、典型二階系統瞬態響應1）按模擬電路圖2-2接線，將步驟1中的方波信號接至輸入端。2）取，用示波器觀察二階系統響應曲線C（t），測量并記錄性能指標、。3

7、）分別按、；改變系統開環增益，觀察二階系統響應曲線C（t），測量并記錄性能指標、及系統的穩定性。并將測量值和理論計算值進行比較。4、典型三階系統的穩定性1）按圖2-4接好線，將步驟1中的方波信號接至輸入端，2）改變R值，觀察系統響應曲線，使之系統穩定(衰減震蕩)、系統臨界穩定(等幅振蕩)、系統不穩定(發散振蕩)。分別記錄與之對應的電阻R值。并將測量值和理論計算值進行比較。五、實驗報告要求1、對于二階振蕩系統，從階躍響應曲線上分別求出不同阻尼比時的動態性能指標、及等，與相對應阻尼比的動態性能指標、及等理論計算值進行比較。 2、分析系統穩定條件，確定系統臨界穩定時的電阻的值，與實驗數據進行比較；記

8、錄系統穩定、臨界穩定、不穩定時的輸出曲線。 六、思考題1、在圖22、圖24電路中再串聯1:1的反向器，系統是否會穩定？ 2、在圖24電路中，改變增益是否會出現不穩定現象？實驗三 采用PI的串聯校正一、實驗目的：1、了解和觀測校正裝置對系統穩定性及瞬態特性的影響。2、驗證頻率法校正是否滿足性能要求。二、實驗要求： 1、觀測未校正系統的穩定性及瞬態響應。 2、觀測校正后系統的穩定性極瞬態響應。三、實驗儀器設備1、TDN-AC/ACS 教學實驗系統 一套2、萬用表 一塊四、實驗原理、內容及步驟 1、原系統的原理方塊圖 未校正系統的方框圖如圖31所示圖31未校正系統的方框圖要求設計PI串聯校正裝置，校

9、正時使期望特性開環傳遞函數為典型II型并使系統滿足下列指標： ， 校正網絡的傳遞函數為：校正后的方塊圖如圖32所示圖32 校正后的方塊圖2、系統校正前后的模擬電路圖圖33系統校正前的模擬電路圖圖34系統校正后的模擬電路圖 3、實驗內容及步驟1） 測量未校正系統的性能指標。 準備：將模擬電路輸入端R(t)與信號源單元（U1 SG）的輸出端OUT端相連接；模擬電路的輸出端C(t)接至示波器。 步驟：按圖33接線；加入階躍電壓，觀察階躍響應曲線，并測出超調量Mp和調節時間Ts，記錄曲線及參數。2) 測量校正系統的性能指標 準備：設計校正裝置參數 R1= C = R2 = R3=步驟：按圖34接線，加

10、入階躍電壓，觀察階躍響應曲線，并測出超調量Mp和調節時間Ts，看是否達到期望值，若未達到，請仔細檢查接線、參數值并適當調節參數值。記錄達標的校正裝置的實測曲線及參數。五、實驗報告要求 1、未校正系統性能分析； 2、校正后系統分析； 3、實驗觀測記錄； 4、實驗結果分析。六、思考題 1、是推導典型II型開環放大倍數Ka與中頻寬1、2的關系。 2、在本實驗的典型II型系統校正外，還有沒有其它校正方式？實驗四 具有微分負反饋的校正一、 實驗目的：1、按給定性能指標，對固有模擬對象運用并聯校正對數頻率特性的近似作圖法，進行反饋校正。2、用實驗驗證理論計算結果 。 3、 熟悉期望開環傳遞函數為典型型的參

11、數計算及微分反饋校正調節器的實現.。二、實驗要求： 1、觀測未校正系統的穩定性及瞬態響應。 2、觀測校正后系統的穩定性極瞬態響應。三、實驗儀器設備1、TDN-AC/ACS 教學實驗系統 一套2、萬用表 一塊四、實驗內容、步驟及原理 1、原系統的原理方塊圖已知未校正系統的方框圖如圖41所示圖41未校正系統的方框圖要求設計具有微分校正裝置，校正時使期望特性開環傳遞函數為典型I型，并使系統滿足下列指標： 放大倍數： 閉環后阻尼系數： 超調量： 調節時間： 校正網絡的傳遞函數為： 校正后的方塊圖如圖42所示圖42校正后的方塊圖2、系統校正前后的模擬電路圖圖43系統校正前的模擬電路圖圖44系統校正后的模

12、擬電路圖3、實驗內容及步驟1）、測量未校正系統的性能指標。 準備：將模擬電路輸入端R(t)與信號源單元（U1 SG）的輸出端OUT端相連接；模擬電路的輸出端C(t)接至示波器。 步驟：按圖43接線；加入階躍電壓，觀察階躍響應曲線，并測出超調量Mp和調節時間Ts，記錄曲線及參數。2）測量校正系統的性能指標準備：設計校正裝置參數 根據給定性能指標，設期望開環傳遞函數為 因為：閉環特征方程為： 或 故 由于微分反饋通道的Bode圖是期望特性Bode圖的倒數，所以微分反饋通道的放大倍數為期望特性的放大倍數的倒數，即1/19。而微分反饋通道傳遞函數的時間常數取期望特性時間常數T的二倍，為80。因此，反饋

13、通道的傳遞函數為： 根據上式中各時間常數值，圖44中按以下參數設定，微分反饋對系統的性能有很大的改善。取 R0 = 100k ， R1= 100k 則 R2= C=步驟：按圖44接線，加入階躍電壓，觀察階躍響應曲線，并測出超調量Mp和調節時間Ts，看是否達到期望值，若未達到，請仔細檢查接線、參數值并適當調節參數及W1值。記錄達標的校正裝置的實測曲線及參數。五、實驗報告要求 1、未校正系統性能分析； 2、設計校正裝置參數、正后系統分析； 3、實驗觀測記錄； 4、實驗結果分析。六、思考題 1、當電位器W1中間點移動到反饋信號最大端，系統的輸出波形C（t）、Mp 增加了不是減少了？為什么？2、是否能

14、用4個運算放大器環節組成與圖44功能相同的模擬電路 ? 實驗五 線性系統的時域分析一、實驗目的1、學會使用MATLAB繪制控制系統的單位階躍響應曲線；2、研究二階控制系統中 、n 對系統階躍響應的影響3、掌握系統動態性能指標的獲得方法及參數對系統動態性能的影響。二、 實驗設備 Pc機一臺，MATLAB軟件。三、實驗舉例已知二階控制系統：C(s)R(s)=10s2+2s+10 求：系統的特征根、 、 n及系統的單位階躍響應曲線解：1、求該系統的特征根 若已知系統的特征多項式D()，利用roots()函數可以求其特征根。若已知系統的傳遞函數，可以利用eig()函數直接求出系統的特征根。在MATLA

15、B命令窗口提示符下鍵入： （符號 表示回車）num=10 分子多項式系數den=1 2 10 分母多項式系數sys=tf（num，den）； 建立控制系統的傳遞函數模型eig（sys） 求出系統的特征根屏幕顯示得到系統的特征根為：ans = -1.0000 + 3.0000i ； -1.0000 - 3.0000i2、求系統的閉環根、 和 n 函數damp()可以直接計算出閉環根、 和 nden=1 2 10 damp(den) 計算出閉環根屏幕顯示得到系統的閉環根、 和 nEigenvalue Damping Freq. (rad/s) -1.00e+000 + 3.00e+000i 3.1

16、6e-001 3.16e+000 -1.00e+000 - 3.00e+000i 3.16e-001 3.16e+000 既系統閉環跟為一對共軛復根 -1+j3與-1-j3，阻尼比=0.316，無阻尼振蕩頻率n=3.16 rad/s.3、求系統的單位階躍響應曲線 函數step()可以直接計算連續系統單位階躍響應，其調用格式為：step(sys)：對象sys可以是tf（），zpk（）函數中任何一個建立的系統模型。step(sys，t)：t可以指定一個仿真終止時間。在MATLAB命令窗口提示符下鍵入： （符號表示回車） num=10 den=1 2 10 step ( num , den ) 計算

17、連續系統單位階躍響應 grid 繪制坐標的網絡屏幕顯示系統的單位階躍響應曲線：從圖中獲得動態性能指標的值為：上升時間: tr=0.42 （s） 峰值時間: tp=1.05 （s）超調量: p=35% 調整時間: ts=3.54 （s）動態性能指標的獲取方法：方法一：用鼠標點擊響應曲線上相應的點，讀出該點的坐標值，然后根據二階系統動態性能指標的含義計算出動態性能指標的值。方法二：在曲線空白區域，單擊鼠標右鍵，在快捷菜單中選擇“Character”欄后顯示動態性能指標：“Peak Response”（峰值 Cp ）、 “Sretting Time” （調節時間 ts ）“Rise Time” （上

18、升時間 tr ）、“Steady State”（穩態值），將它們全部選中后，曲線圖上出現相應的點，用鼠標單擊該點后，就顯示出該點的相應性能值。注：1、多項式形式的傳遞函數模型Gs=b0sm+b1sm-1+bma0sn+a1sn-1+an=num(s）den(s) Num=b0 , b1 ,.bm 分子多項式系數按s的降冪排列；Den=a0 , a1 ,.am 分母多項式系數按s的降冪排列。用函數tf（）來建立控制系統的傳遞函數模型。其命令格式為： sys=tf（num，den）。 2、零極點增益形式的傳遞函數模型Gs=Ks-z1s-z2s-zms-p1s-p2s-pmK為系統增益； z1 ,z

19、2 ,.zm為系統零點； p1 , p2 .pm為系統極點。用函數zpk（）來建立系統的零極點增益模型。其命令格式為： sys=zpk（z,p,k）。3、控制系統模型間相互轉換零極點模型轉化為多項式模型： num,den=zp2tf(z,p,k)多項式模型轉化為零極點模型： z,p,k=tf2zp(num,den)四、實驗內容1、已知二階單位反饋閉環傳遞函數系統：C(s)R(s)=n2s2+2ns+n2求：（1）當 n=0.4，=0.35、0.5 及 =0.35，n=0.2、0.6 時系統單位階躍響應的曲線。（2）從圖中求出系統的動態指標: 超調量Mp、上升時間tp及過渡過程調節時間ts。（3

20、）分析二階系統中 、n 的值變化對系統階躍響應曲線的影響。 2、已知三階系統單位反饋閉環傳遞函數為C(s)R(s)=5s+2（s+3）（s+4）（s2+2s+2）求： （1） 求取系統閉環極點及其單位階躍響應，讀取動態性能指標。改變系統閉環極點的位置（1） 將原極點 S=-4 改成 S=-0.5, C(s)R(s)=0.625s+2（s+3）（s+0.5）（s2+2s+2）使閉環極點靠近虛軸，觀察單位階躍響應和動態性能指標的變化。 （2） 改變系統閉環零點的位置將原零點 S=-2 改成 S=-1,C(s)R(s)=10s+1（s+3）（s+4）（s2+2s+2）觀察單位階躍響應和動態性能指標的

21、變化。（4）分析零、極點的變化對系統動態性能的影響。五、實驗步驟 1）、運行MATLAB,(雙擊桌面圖標)2）、在MATLAB命令窗口提示符下鍵入： （符號表示回車） num= （傳遞函數分子系數） den= （傳遞函數分母系數） step ( num , den ) （求連續系統的單位階躍響應） grid （繪制坐標的網絡）3）、如若在同一Figure圖形窗口中畫兩條以上曲線，鍵入命令： hold on 4）在Figure圖形窗口下，從曲線圖中獲取系統動態指標（超調量Mp、上升時間tp及過渡過程調節時間ts）。六、實驗報告要求1、繪制二階振蕩環節系統的單位階躍響應曲線。2、求出系統的動態指標

22、（超調量Mp、上升時間tp及過渡過程調節時間ts）。3、分析二階控制系統中 、n 的值變化對系統階躍響應曲線的影響。4、分析三階控制系統中零、極點位置變化對系統階躍響應曲線的影響。實驗六 線性系統的根軌跡分析一、實驗目的1、掌握使用MATLAB繪制控制系統根軌跡圖的方法；2、掌握根據根軌跡法對控制系統進行性能分析方法。二、 實驗設備 Pc機一臺，MATLAB軟件。三、實驗舉例 已知系統開環傳遞函數為GsHs=Ks（s+1）（s+2） 求：繪制控制系統的根軌跡圖，并分析根軌跡的一般規律。解：1、繪制控制系統的根軌跡圖 MATLAB提供rlocus（）函數來繪制系統的根軌跡圖，其調用格式為rloc

23、us（num，den） 或 k,p= rlocusfind（num，den）在MATLAB命令窗口提示符下鍵入： （符號 表示回車）k=1 z= p=0 -1 -2 num,den=zp2tf（z,p,k） 零極點模型轉換為多項式模型rlocus(num,den) 繪制控制系統的根軌跡圖 grid 繪制坐標 屏幕顯示系統的根軌跡圖形。2、分析根軌跡的一般規律1）根軌跡3條，分別從起點（0,0）、（-1,0）和（-2,0）出發，隨著k值從0 變化，趨向無窮遠處。2）位于負實軸上的根軌跡（-，-2）和（-1, 0）區段，其對應的阻尼1，超調量為0，系統處于過阻尼狀態而且在遠離虛軸的方向，增益k增大

24、，振蕩頻率n隨之提高，系統動態衰減速率相應加大。3）在根軌跡分離點（-0.432， 0）處，對應于阻尼=1，超調量為0，開環增益K=0.385，系統處于臨界阻尼狀態。4）根軌跡經過分離點后離開實軸，朝s右半平面運動。當根軌跡在分離點與虛軸這個區間時，閉環極點由實數點變為共軛復數極點，對應阻尼01，超調量越靠近虛軸越大，系統處于欠阻尼狀態，其動態響應將出現衰減振蕩，而且越靠近虛軸，增益K越大，阻尼越小，振蕩頻率n越高，振幅衰減越大。5）當根軌跡與虛軸相交時，閉環根位于虛軸上，閉環極點是一對純虛根（j1.41），阻尼=0，超調量最大，系統處于無阻尼狀態，其動態響應將出現等幅振蕩。此時對應的增益K=

25、5.92，稱為臨界穩定增益。四、實驗內容1、已知一負反饋系統的開環傳遞函數為 GsHs=Ks（0.1s+1）（0.5s+1）求：1）繪制根軌跡。2） 選取根軌跡與虛軸的交點，并確定系統穩定的根軌跡增益K的范圍 。3） 確定分離點的超調量Mp及開環增益K。4） 用時域相應曲線驗證系統穩定的根軌跡增益K的范圍5) 分析根軌跡的一般規律。2、. 已知系統的開環傳遞函數為：Gs=K（4s2+3s+1）s（3s2+5s+1）求：1）繪制系統的根軌跡，2）選擇系統當阻尼比 =0.7時系統閉環極點的坐標值及增益K值。3）分析系統性能。3、已知開環系統傳遞函數Gs=kss+1(s+2） 求：1、根軌跡及其閉環

26、單位階躍響應曲線；2、比較增加一個開環極點s=-3 后，觀察根軌跡及其閉環單位階躍響應的變化。4、已知開環系統傳遞函數Gs=kss+1 求：1、根軌跡及其閉環單位階躍響應曲線；2、比較增加一個開環零點s=-2 后，觀察根軌跡及其閉環單位階躍響應的變化。五、實驗步驟1、運行MATLAB,(雙擊桌面圖標)2、在MATLAB命令窗口提示符下鍵入： num= （傳遞函數分子系數） den= （傳遞函數分母系數） rlocus （繪制根軌跡） sgrid （繪制阻尼比和自然角頻率的柵格線） k，p = rlocfind(num，den) 執行最后一行命令后，根軌跡圖上出現一個十字可移動光標，將光的交點對

27、準根軌跡與等阻比線相交處，即可求出該點的坐標值p和對應的系統增益K。3、在Figure圖形窗口下，點擊edit，選擇 copy Figure（拷貝圖形）存檔或直接粘貼在word文檔上，以備寫實驗報告用。六、實驗報告要求1、繪制系統的根軌跡；2、確定在系統根軌跡上選點的系統閉環極點的位置值及增益值；3、分析系統性能及穩定性。4、用時域相應曲線驗證系統穩定的根軌跡增益K的范圍實驗七 線性系統的頻域分析一、實驗目的1、掌握繪制控制系統Bode圖及使用對數穩定性判據的方法；2、掌握繪制控制系統Nyquist圖及使用Nyquist穩定性判據的方法。二、 實驗設備 Pc機一臺，MATLAB軟件。三、實驗舉

28、例 1、設有單位負反饋系統的傳遞函數為： GsHs=5s（s+1）（s+4）=5s3+5s2+4s 求：1）系統的頻率特性； 2）穩定裕度（相角裕度、增益裕度）。解：1) 系統的bode圖MATLAB提供bode（）函數來繪制系統的博德圖，其調用格式為bode（num，den）在MATLAB命令窗口提示符下鍵入： （符號 表示回車） num=5 （傳遞函數分子系數） den=1 5 4 0 （傳遞函數分母系數） bode（num，den） （繪制bode圖） sgrid （繪制對數坐標）屏幕顯示系統的bode圖 2）系統的相角裕度、增益裕度 MATLAB提供bode（）函數來繪制系統的博德圖，

29、并在圖上標注增益裕度Gm和對應頻率g，相角裕度Pm和對應頻率c 。其調用格式為 margin（num，den）在MATLAB命令窗口提示符下鍵入： （符號 表示回車） k=5 增益 z= 零點 p=0 -1 -4 極點 num，den=zp2tf(z,p,k) 零極點模型轉換成多項式模型 margin（num，den） （繪制帶有裕度標記的bode圖） grid （繪制阻尼比和自然角頻率的柵格線）屏幕顯示系統的bode圖 用鼠標點擊選擇點則顯示：增益裕度Gm=12.2 相角裕度Pm=34 2、已知系統傳遞函數為：GsHs=0.5s3+2s2+s+0.5 求：1）繪制Nyquist圖。 2）判斷

30、系統的穩定性解：1）繪制Nyquist圖MATLAB提供nyquist（）函數來繪制系統的博德圖，其調用格式為nyquist（num，den）在MATLAB命令窗口提示符下鍵入： （符號 表示回車） num=0.5 （傳遞函數分子系數） den=1 2 1 0.5 （傳遞函數分母系數） nyquist（num，den） （繪制nyquist圖） sgrid （繪制坐標）屏幕顯示系統的nyquist圖 若橫坐標角頻率的范圍不夠，在當前圖形figure1窗口選擇“edit” 菜單選項下的命令“Axes Properties”選項，在圖形的下方顯示出坐標設置對話框，根據需要更改參數，使圖形完全顯示從

31、-變化至+時系統nyquist曲線。 為了應用奈氏曲線穩定判據對閉環系統判穩，必須知道GsH(s)不穩定根的個數p是否為0.可以通過求其特征方程的根函數roots（）求得。在MATLAB命令窗口提示符下鍵入：p=1 2 1 0.5roots(p)結果顯示，系統有三個特征根： -1.5652 -0.2174 + 0.5217i -0.2174 - 0.5217i而且特征根的實部全為負數，都在s平面的左半平面，是穩定根，故p = 0。2）判斷系統的穩定性 由于系統nyquist曲線沒有包圍且遠離（-1，j0）點，而且GsH(s)不穩定根的個數p =0，因此系統閉環穩定。四、實驗內容1、已知系統的開

32、環傳遞函數為：GsHs）=kss+1（s+5） 求：（1）繪制當k=10及100時系統的bode圖； （2）分別求取當k=10及100時的相角裕度及增益裕度；（3）分析系統穩定性，并用時域響應曲線驗證。2、已知某系統的開環傳遞函數為：GsH（s）=ksvs+1（s+2） 求：（1）令v=1,分別繪制k=1，2，10 時系統的Nyquist圖；比較分析系統開環增益k不同時，系統的Nyquist圖的差異，并得出結論。（2）令k=1，分別繪制v=1、2、3、4,時系統的Nyquist圖；比較分析v不同時，系統的Nyquist圖的差異，并得出結論。五、實驗步驟1、繪制Bode圖1）運行MATLAB,(

33、雙擊桌面圖標)2）在MATLAB命令窗口提示符下鍵入： num= den= margin（num，den） grid 3）在bode圖中分別求取當k=10及100時的相角裕度及增益裕度； 4）繪制時域響應曲線； 5）在Figure圖形窗口下，點擊edit，選擇 copy Figure，直接粘貼在word文檔上，以備書寫實驗報告。 2、繪制Nyquist圖1）運行MATLAB,(雙擊桌面圖標)2）在MATLAB命令窗口提示符下鍵入： num= den= nyquist（num，den） 3）在Figure圖形窗口下，點擊edit，選擇 copy Figure，直接粘貼在word文檔上，以備書寫實

34、驗報告。六、實驗報告要求1、繪制系統bode圖；2、根據bode圖求取相角裕度及增益裕度；3、判斷系統在閉環情況時的穩定性；4、繪制系統nyquist圖；判斷系統在閉環情況時的穩定性。5、穩定性用時域響應曲線驗證。Simulink仿真實驗中所用模塊調用路徑，名稱路徑模塊圖標階躍信號Simulink Sources Step斜坡信號Simulink Sources Ramp幅值數字顯示器Simulink Sinks Display示波器Simulink Sinks Scope相減Simulink Math Operations Subtract相加Simulink Math Operations

35、 add比較Simulink Math Operations sum比例Simulink Math Operations Slider Gain積分Simulink Continuous Integrator慣性Simulink Continuous Transfer Fcn反相器Simulink Math Operations Gain實驗八 線性系統的Simulink仿真一、 實驗目的1、學習使用Simulink搭建系統模型的方法；2、學習使用Simulink進行系統仿真及觀測穩定性及過渡過程。二、 實驗設備 Pc機一臺，MATLAB軟件。三、實驗舉例 已知單位反饋系統的開環傳遞函數為：G

36、sHs=10s（s+1）（2s+3） 求：系統在輸入 rt=1+2t 時的穩態誤差解： 1、理論計算在rt=1時作用下，kp=lims0Gs=lims010s（s+1）（2s+3）=essp=r01+kp=0在rt=2t時作用下，kv=lims0sGs=lims0s10ss+12s+3=103essp=r0kv=2310=0.6 則系統在兩個信號同時作用下的穩態誤差為essp+essv=0.62、仿真驗證1）、運行MATLAB,鍵入Simulink回車，出現Simulink library Browser界面，打開file New Model出現新建模型窗口。2）、在窗口左邊選 Simulink Sources Step階躍信號模塊 ，選中后按住鼠標左鍵不放，將它拖到新建模型窗口中，雙擊Step模塊，設置參數。 3）、參考表中路徑，調用實驗中所用模塊。4）、連接模塊的操作方法：用鼠標指向源模塊的輸出端口，當鼠標變成十字形時按住鼠標左鍵不放，然后拖動鼠標指向目標模塊輸入端口后松開。5）、點擊simulation Star 運行。雙擊示波器（Scope）模塊，觀察響應波形