考研851 自动控制原理
题海 · 题海 · p.125

图:自控原理题海_p125_fig1

(a) 粗读系统单位阶跃响应曲线(MATLAB)

图:自控原理题海_p125_fig2

(b) 精读系统单位阶跃响应曲线(MATLAB)

图3-45 磁头位置控制系统单位阶跃响应(MATLAB)

图:自控原理题海_p125_fig3

(a) 粗读系统单位斜坡响应曲线(MATLAB)

图:自控原理题海_p125_fig4

(b) 精读系统单位斜坡响应曲线(MATLAB)

图3-46 磁头位置控制系统单位斜坡响应(MATLAB)

[num2,den2]=feedback(numg,deng,numh,denh);        figure,        step(num2,den2);
t=0:0.01:10;        u=t;
figure,        lsim(num1,den1,u,t);
figure,        lsim(num2,den2,u,t);

3-47 已知二阶系统的单位阶跃响应为 \(c(t)=10-12.5\mathrm{e}^{-1.2t}\sin(1.6t+53.1°)\),试求系统的闭环传递函数、超调量 \(\sigma\%\)、峰值时间 \(t_p\) 和调节时间 \(t_s\)

 本题二阶系统的单位阶跃响应为

\[c(t) = 10-12.5\mathrm{e}^{-1.2t}\sin(1.6t+53.1°) = 10[1-1.25\mathrm{e}^{-1.2t}\sin(1.6t+53.1°)]\]

由上式可知,该系统的放大系数是10,然而放大系数是不会影响系统的动态性能的。

标准的二阶系统的单位阶跃响应为

\[c(t) = 1-\frac{1}{\sqrt{1-\zeta^2}}\mathrm{e}^{-\zeta\omega_n t}\sin(\omega_n\sqrt{1-\zeta^2}\,t+\beta)\]

于是有