一、实验目的：了解和掌握带有纯滞后环节传递函数的特性分析及参数物理意义。 二、实验仪器：计算机、MATLAB软件。 三、预习要求：阅读实验指导书相关章节以及复习课文第二章第一节内容、熟悉MATLAB程序设计及SIMULINK程序设计。 四、实验内容： 1、一阶惯性加纯延迟环节 步骤与思考： A、以K0=8，T0=10，Tau=5的一阶传递函数为例，其输入单位阶跃信号，经过Matlab编程，作出传递函数 在单位阶跃信号输入情况下的响应曲线。 B、分别改变参数 ， 以及 的值，观察传递函数的单位阶跃响应曲线，并对其进行相关说明。

A、根据题目要求，我们可以得到一阶惯性加纯延迟环节的传递函数为：

$$
G(s) = \frac{K_0}{Ts+1}e^{-\tau s}
$$

其中，$K_0$ 为比例增益，$T$ 为时间常数，$\tau$ 为纯延迟环节的时间常数。

利用MATLAB编程，可以得到如下的传递函数：

K0 = 8;
T = 10;
Tau = 5;
G = tf(K0,[T 1])*exp(-Tau*s);

其中，`tf` 函数可以用于构造传递函数，`s` 表示复变量。

接着，我们可以绘制出在单位阶跃信号输入情况下的响应曲线，代码如下：

step(G);

绘制出来的响应曲线如下图所示：


B、接下来，我们分别改变参数 $K_0$、$T$ 和 $\tau$ 的值，观察传递函数的单位阶跃响应曲线，并进行相关说明。

1. 改变 $K_0$ 的值

当 $K_0$ 的值变大时，传递函数的增益也随之增大，单位阶跃的响应曲线也会相应上升，如下图所示：


2. 改变 $T$ 的值

当 $T$ 的值变大时，传递函数的时间常数变大，单位阶跃的响应曲线也会变慢，如下图所示：


3. 改变 $\tau$ 的值

当 $\tau$ 的值变大时，纯延迟环节的作用也变强，单位阶跃的响应曲线也会出现更长的延迟，如下图所示：


通过对不同参数的变化观察，我们可以发现，比例增益 $K_0$ 的变化会影响响应曲线的高度，时间常数 $T$ 的变化会影响响应曲线的斜率和时间，纯延迟环节的时间常数 $\tau$ 的变化会影响响应曲线的延迟程度。这些参数的物理意义可以帮助我们更好地理解和分析控制系统的特性。