用MATLAB写:已知惯性环节传递函数为G(s)=1/(Ts+1),建立当T=1、2、3时惯性环节单位阶跃响应M文件程序和结构图
时间: 2023-08-31 10:29:36 浏览: 307
### 回答1:
好的,以下是MATLAB程序和结构图:
MATLAB程序:
```matlab
% 惯性环节传递函数
T = [1, 2, 3];
for i=1:length(T)
s = tf('s');
G = 1/(T(i)*s+1);
step(G)
hold on
end
legend('T=1', 'T=2', 'T=3')
```
结构图:
```
+-------+
u(s) -| G(s) |-> y(s)
+-------+
1
G(s) = -------
Ts+1
```
当T=1、2、3时,分别绘制了惯性环节的单位阶跃响应曲线,并使用“hold on”命令将三条曲线绘制在同一张图上,最后用“legend”命令添加图例。
### 回答2:
下面给出了MATLAB代码用于构建当T=1、2、3时惯性环节的单位阶跃响应的M文件程序:
```matlab
% 清空工作区
clear;
% 定义传递函数的参数 T
T = [1, 2, 3];
% 遍历参数 T
for i = 1:length(T)
% 创建传递函数 G
G = tf(1, [T(i), 1]);
% 计算单位阶跃响应
t = 0:0.01:10;
y = step(G, t);
% 绘制图形
figure(i);
plot(t, y);
title(['T = ', num2str(T(i))]);
xlabel('时间');
ylabel('幅度');
grid on;
end
```
结构图为:
```
传递函数 G(s):
1
G(s) = ------
Ts + 1
```
其中 T 为传递函数的时间常数,可以取 T=1、2、3。代码中使用一个循环遍历不同的 T 值,根据传递函数的定义生成相应的传递函数对象 G,然后计算并绘制单位阶跃响应。每个图形的标题显示了相应的 T 值。
### 回答3:
MATLAB代码如下:
```matlab
% 定义传递函数的参数
T = [1, 2, 3]; % T的取值
% 遍历不同的T值
for i = 1:length(T)
% 创建传递函数
G = tf([1], [T(i), 1]);
% 计算单位阶跃响应
t = 0:0.01:10; % 时间范围
u = ones(size(t)); % 单位阶跃输入
y = step(G, t); % 单位阶跃响应
% 绘制单位阶跃响应图像
figure;
plot(t, y);
xlabel('Time');
ylabel('Output');
title(['Step response for T = ', num2str(T(i))]);
legend(['T = ', num2str(T(i))]);
end
```
结构图的绘制可以使用MATLAB中的Control System Toolbox来实现。你可以按照以下步骤绘制结构图:
1. 打开MATLAB命令窗口,输入`Control System Designer`来启动Control System Toolbox。
2. 在Control System Designer中,点击"New Model"来创建一个新的模型。
3. 在"Model"页面,点击鼠标右键并选择"Add" -> "Transfer Function"。
4. 在添加的传递函数框中输入分子和分母的系数。对于本题的传递函数G(s)=1/(Ts+1),分子系数为1,分母系数为[T, 1]。点击"Add"按钮将传递函数添加到模型中。
5. 点击"View"下的"Classical",在"Step Response"选项卡中可以查看单位阶跃响应的图像。
6. 在左侧工具栏上方的"Export"下拉菜单中,选择"Export to MATLAB",将模型导出到MATLAB中。
7. 在MATLAB命令窗口中,运行导出的MATLAB代码,即可绘制结构图。
以上是用MATLAB编写并绘制惯性环节单位阶跃响应的M文件程序和结构图的方法。
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