基于Matlab/Simulink 的二階控制系統(tǒng)仿真研究

2.3 二階控制系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)與參數(shù)ωn的關(guān)系

設(shè)定ζ=0.1 不變，改變參數(shù)ωn 分別為10 rad/s 和20 rad/s的二階控制系統(tǒng)Simulink仿真結(jié)構(gòu)如圖6所示，輸入單位階躍信號，其仿真響應(yīng)曲線如圖7所示。從圖中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可以看出，當(dāng)ζ=0.1 時(shí)，隨著ωn 的增大，系統(tǒng)單位響應(yīng)的振蕩周期變短，其調(diào)整時(shí)間也相應(yīng)地縮短;當(dāng)ζ≥1 時(shí)，系統(tǒng)變成臨界阻尼或欠阻尼系統(tǒng)，這時(shí)也有類似的結(jié)論，圖8所示為當(dāng)ζ=1時(shí)，ωn分別為10 rad/s和20 rad/s的二階控制系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線。

3 結(jié)語

基于Matlab/Simulink 環(huán)境的仿真分析方法，通過Simulink工具箱所提供的基本模塊，不需任何硬件，在單位階躍信號作用，利用仿真實(shí)例很好地實(shí)現(xiàn)了對二階控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究，直接觀察和分析二階控制系統(tǒng)輸出性能的變化，驗(yàn)證了二階控制系統(tǒng)相關(guān)理論的正確性，在二階控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研上有很大實(shí)用價(jià)值，充分體現(xiàn)了Matlab/Simulink仿真直觀和方便的特點(diǎn)。