基于Matlab/Simulink 的二階控制系統仿真研究

2.3 二階控制系統單位階躍響應與參數ωn的關系

設定ζ=0.1 不變，改變參數ωn 分別為10 rad/s 和20 rad/s的二階控制系統Simulink仿真結構如圖6所示，輸入單位階躍信號，其仿真響應曲線如圖7所示。從圖中實驗數據分析可以看出，當ζ=0.1 時，隨著ωn 的增大，系統單位響應的振蕩周期變短，其調整時間也相應地縮短;當ζ≥1 時，系統變成臨界阻尼或欠阻尼系統，這時也有類似的結論，圖8所示為當ζ=1時，ωn分別為10 rad/s和20 rad/s的二階控制系統的階躍響應曲線。

3 結語

基于Matlab/Simulink 環境的仿真分析方法，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，利用仿真實例很好地實現了對二階控制系統進行仿真研究，直接觀察和分析二階控制系統輸出性能的變化，驗證了二階控制系統相關理論的正確性，在二階控制系統實驗教學和科研上有很大實用價值，充分體現了Matlab/Simulink仿真直觀和方便的特點。