matlab中如何求二阶系统阶跃响应的衰减比
时间: 2023-12-03 08:03:44 浏览: 411
求系统阶跃响应的matlab源码-kaze:KAZE功能
对于二阶系统,其阶跃响应的表达式为:
y(t) = 1 - (1/ζ) * exp(-ωn * ζ * t) * sin(ωd * t)
其中,ζ为阻尼比,ωn为自然频率,ωd为阻尼振荡角频率。
衰减比(也称为阻尼衰减比)是指每个周期内振幅的减少量与前一个周期内振幅的减少量之比。在阶跃响应中,每个周期的振幅减少量可以看作是相邻两个峰值之间的差值,因此衰减比可以用相邻两个峰值之间的差值来计算。
在Matlab中,可以使用step函数求出二阶系统的阶跃响应,然后通过findpeaks函数找到峰值的位置和大小,计算相邻两个峰值之间的差值,最后求出衰减比。
下面是一段Matlab代码示例:
```matlab
% 定义二阶系统的参数
zeta = 0.5; % 阻尼比
wn = 10; % 自然频率
% 求出阶跃响应
num = wn^2;
den = [1 2*zeta*wn wn^2];
t = 0:0.01:5;
[y, t] = step(num, den, t);
% 找到峰值的位置和大小
[pks, locs] = findpeaks(y);
% 计算相邻两个峰值之间的差值
damp_ratio = diff(pks) ./ pks(1:end-1);
% 输出衰减比
disp(['衰减比为:' num2str(damp_ratio(end))]);
```
需要注意的是,这种方法只适用于阶跃响应为周期性的二阶系统。如果阶跃响应不是周期性的,或者是高阶系统,则需要使用其他方法来计算衰减比。
阅读全文