高阶系统的时域分析

题 目: 高阶系统的时域分

析

初始条件：设单位系统的开环传递函数为

要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）

（1） 当K=10,a=1,b=5时用劳斯判据判断系统的稳定性。

（2） 如稳定，则求取系统的单位阶跃响应、单位斜坡响应和单位加速度响应，用Matlab绘制相应的曲线，并计算单位阶跃响应的动态性能指标和稳态性能指标，计算单位斜坡响应和单位加速度响应的稳态性能指标。

（3） 如不稳定，则计算系统稳定时K、a和b的取值范围，在稳定范围内任取一值重复第2个要求。

（4） 绘制稳定时系统的根轨迹（在稳定范围内任取a、b值）。分析K变化对系统性能的影响。

时间安排： 任务 时间（天） 指导老师下达任务书，审题、查阅相关资料 分析、计算 编写程序 撰写报告 论文答辩 指导教师签

2 2 1 2 1 名： 年 月 日

系主任（或责任教师）签

名： 年 月 日

目录

摘要 I

1系统稳定性分析 1

2不同输入信号的时域响应曲线 2

2.1系统单位阶跃响应曲线 2

2.2系统单位斜坡函数响应曲线 3

2.3系统单位加速度响应曲线 4

3动态性能指标与稳态性能指标 6

3.1动态性能指标计算 6

3.1.1采用主导极点分析 6

3.1.2应用MATLAB软件进行分析 6

3.2稳态性能指标 8

4根轨迹图绘制 9

4.1根轨迹数据计算 9

4.2用MATLAB软件绘制根轨迹 10

5体会与总结 11

5.1总结 11

5.2体会 11

本科生课程设计成绩评定表 13

摘要

此次课程设计内容是高阶系统的时域分析，包括了稳定性分析、不同输入信号下的响应以及动态性能指标、稳态性能指标求解等等，同时还包括了根轨迹的绘制。在分析的过程中还使用了MATLAB软件，从而使分析变的更为清晰。在分析过程中应用了劳斯判据，根轨迹绘制规则等方法。

关键词： 高阶系统 性能指标 根轨迹