高阶系统性能分析：根轨迹与Matlab仿真

本篇文档是关于自动化专业学生石章玉的课程设计任务，主题是“高阶系统性能分析”。设计目的是通过实际操作，让学生熟悉使用MATLAB软件对控制系统进行深入研究，特别是针对三阶及以上的高阶系统。课程设计主要包括四个主要部分： 1. 三阶系统性能基础分析： - 当系统的开环传递函数为[插入传递函数公式]时，学生需要绘制根轨迹图，利用MATLAB模拟单位阶跃响应和单位斜坡响应。此外，还要计算系统的动态性能指标（如上升时间、峰值时间、调整时间等）和稳态性能指标（如稳态误差）。 2. 引入开环零点的影响： - 当增加一个开环零点后，学生需重新绘制根轨迹图，计算新的响应和性能指标，以便理解零点对系统稳定性与响应速度的影响。 3. 增加开环极点的影响： - 类似地，学生需要分析增加一个开环极点后的情况，这会改变系统的快速性，从而影响系统的动态性能。 4. 综合分析与比较： - 最后，学生需要将以上三种情况下的仿真结果进行对比分析，探究开环增益和零极点变化如何影响系统性能，这是整个设计的关键环节，旨在深化对高阶系统动态特性的理解。 整个课程设计过程包括理论学习、计算分析、编程实现、撰写报告和论文答辩五个阶段，总计耗时约10天。通过这个项目，学生将不仅提升MATLAB技能，还能加深对高阶系统控制理论的实际应用和理解。