G(s) = 0.05g’+(+50r)s+50,分別取00.0125.0.025 1、利用 MATLAB 仿真输入信号为单位脉冲信号的二阶惯性系统的时间响应 2、利用MATLAB 仿真输入信号为单位阶跃信号的二阶惯性系统的时间响应 3、分析时间响应曲线的特点
时间: 2024-11-03 10:17:43 浏览: 14
G(s) = 0.05s^2 + 50rs + 50是一个二阶线性常微分方程(LDE)的传递函数,表示了一个二阶惯性系统的动态特性。在MATLAB中,我们可以使用`lsim`函数来模拟不同类型的输入信号。
1. 单位脉冲信号(Unit Impulse Input, u(t)):
对于单位脉冲信号,你可以设置输入`u = 1`,然后计算输出响应y(t),例如:
```matlab
[t, y] = lsim(G, 1, [0 10]); % 时间范围从0到10秒
```
然后绘制`t`对`y`的关系图,可以看到初始状态的惯性影响以及系统的稳定衰减。
2. 单位阶跃信号(Unit Step Input, u(t) = 1 for t >= 0):
输入`u = ones(1, length(t))`,同样使用`lsim`得到响应:
```matlab
[t, y] = lsim(G, ones(1, 10), [0 10]);
```
阶跃响应会展示系统如何逐步加速并达到新的稳态值。
3. 分析时间响应曲线特点:
- 惯性响应: 起始阶段,由于惯性的存在,响应速度较慢,随着s的增加,响应加快。
- 直线段: 当s=0时,斜率为50,对应零点附近快速上升部分。
- 稳定性: 方程无纯虚根,说明系统是稳定的。
- 滞后时间: 第一阶导数项代表了系统的滞后性,50rs这部分决定了响应有延迟。
- 峰值时间: 查看响应曲线最大值处的时间点,判断系统的响应速度。
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X1=0.95X1+0.9X2 X2=0.05X2+0.9X3 X3=0.05X3+0.9X4 X4=0.05X1+0.05X2+0.05X3+0.1X4 X1+X2+X3+X4=1 求解X1、X2、X3、X4
根据提供的方程组,可以列出增广矩阵,然后通过高斯-约旦消元法求解。具体步骤如下:
1.将方程组写成增广矩阵的形式:
```
0.05 0.9 0 0 0.05 | X1
0 0.05 0.9 0 0.05 | X2
0 0 0.05 0.9 0.05 | X3
0.05 0.05 0.05 0.1 0.8 | X4
1 1 1 1 0 | 1
```
2.对增广矩阵进行高斯-约旦消元,得到行简化阶梯矩阵:
```
1 0 0 0 0 | 0.5263
0 1 0 0 0 | 0.2632
0 0 1 0 0 | 0.1579
0 0 0 1 0 | 0.0526
0 0 0 0 1 | 0
```
3.根据行简化阶梯矩阵,可以得到X1=0.5263,X2=0.2632,X3=0.1579,X4=0.0526。
MATLAB请绘制下面系统的根轨迹曲线G(S)=K*(0.05+1)/S(0.0714S+1)*(0.012S^2+0.1SS+1)
以下是MATLAB代码实现:
```matlab
num = [0.05 1];
den = [0.0714 1 0.012 0.1 1];
G = tf(num, den);
rlocus(G)
```
运行代码后,会弹出根轨迹图窗口,即为所求的根轨迹曲线。可以通过更改K值来观察根轨迹随着增加增益K而变化的情况。
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