2.1 实验目的
1．学习使用 Matlab 编程及 Simulink 环境建立模型对系统进行仿真的方法；
2. 研究二阶系统参数变化特征参量 (ξ 、ωn)对其动态性能及稳定性的影响；
3. 研究典型三阶系统系统参数的变化对其动态性能及稳定性的影响。
2.2 实验设备
实验设备：PC 机；
开发环境：Matlab7.0 软件
2.3 实验内容及步骤
1.典型二阶系统瞬态响应的仿真分析
⑴实验原理
二阶系统瞬态响应性能指标
如图 2-2 所示， 二阶系统的瞬态响应性能指标主要包括：
延迟时间 td：响应由零状态上升至稳态值的 50％所需的时间；
上升时间 tr：响应从稳态值的 10％上升至 90％所需要的时间；对有振荡的系统通常定义为0％至第一次到达稳态值 100％所需时间；
峰值时间 tp：响应超过稳态值， 到达第一个峰值所需要的时间；
调节时间ts：响应到达并停留在稳态值的5% （或
2% ）误差带内所需要的最短时间；超调量
：输出量的最大值与稳态值之差与稳态值之比
⑶Matlab编程分析
设定：
程序如下：
close all;
clear all;
n1=[1];d1=[1 0]; %输入传递函数的分子,分母
n2=[5];
d2=[0.2 1];
[no,do]=series(n1,d1,n2,d2); %将两个环节串联
[nc,dc]=cloop(no,do,- 1); %cloop 为单位负反馈函数
step(nc,dc); %step 函数用来求系统的单位阶跃响应
grid on; %添加网格线
[y,x,t]=step(nc,dc)
Np=max(y); %求得峰值
Mp=Np- 1 %求得超调量
Tp=spline(y,t,Np) %spline()为插值函数求得 y 为最大值 Np 时对应的时间 Tp
