设定无阻尼自然振荡频率 omefa_n= 1(rad /s) ,考虑 5 种不同的 zeta值: zeta=0,0.3,0.5,1.0 ,利用 MATLAB 对每一种seta求取单位阶跃响应曲线,分析参数seta对系统的影响。程序是:
时间: 2024-10-28 22:07:46 浏览: 48
PID-controller.zip_MáS_N S方程_Rlocus.m_Z-N_rlocfind 参数
设定无阻尼自然振荡频率 \( \omega_0 \) 为 \( 1\,(\text{rad/s}) \),其中 \(\zeta\) 表示系统的阻尼比,它会影响系统的动态响应。当 \(\zeta = 0\) 时,系统被称为临界阻尼( critically damped),此时响应快速但没有余振;\(0 < \zeta < 1\) 属于欠阻尼(underdamped),系统会有振荡,而随着 \(\zeta\) 的增加,振荡程度逐渐减弱;如果 \(\zeta = 1\),则是完全阻尼(fully damped),系统仅能通过衰减过程达到稳态。
在 MATLAB 中,你可以使用 `lsim` 函数或者 `step` 函数来绘制单位阶跃响应曲线(Step Response),对于不同的 \(\zeta\) 值,可以这样编写基本的程序:
```matlab
% 定义参数
omega0 = 1; % 自然频率 (rad/s)
zetas = [0, 0.3, 0.5, 1]; % 阻尼比向量
% 创建传递函数模型 (假设是一个简单的一阶系统)
sys = tf(1, [1 zetas]);
for i = 1:length(zetas)
% 计算阶跃响应
stepresp = step(sys, 'Input', ones(1, 1000), 'TStart', 0, 'Ts', 0.01); % 使用 Ts 划分时间步长
% 绘制响应曲线,并添加标题和标签
plot(stepresp(:, 1), stepresp(:, 2), sprintf('Zeta = %.2f', zetas(i)));
legend('Response');
xlabel('Time (s)');
ylabel('Amplitude');
title(sprintf('Unit Step Response for ζ = %.2f', zetas(i)));
% 显示当前 Zeta 值对应的响应
disp(['Zeta = ', num2str(zetas(i)), ', Response:']);
disp(char(stepresp));
end
```
运行此程序后,你会看到一系列图形,显示了随着 \(\zeta\) 变化,阶跃响应从无振荡到强烈振荡再到快速衰减的过程。
阅读全文