針對標準二階系統(tǒng)傳遞函數(shù):
改變ζ(阻尼比)和ωn(自由振蕩頻率)的參數(shù)設(shè)置,觀察對系統(tǒng)輸出的影響。
在二階系統(tǒng)自由振蕩頻率ωn不變的情況下,改變阻尼系數(shù)ζ為無阻尼(ζ= 0)、欠阻尼(0<ζ< 1)、臨界阻尼(ζ= 1)和過阻尼(ζ> 1)的4中狀態(tài),分別取ζ= 0,ζ= 0.5,ζ= 1,ζ= 2帶入二階系統(tǒng)傳遞函數(shù) 中,搭建4個不同的仿真模型,輸出結(jié)果,觀察仿真結(jié)果得出結(jié)論。
根據(jù)該傳遞函數(shù)模型,在北太真元建立模型如下圖所示:
設(shè)置仿真參數(shù):
從上到下,傳遞函數(shù)參數(shù)依次為:
num = [4];den = [1 0 4];
num = [4];den = [1 2 4];
num = [4];den = [1 4 4];
num = [4];den = [1 8 4];
階躍信號模塊的階躍時間為0;
仿真時長:6s;步長0.01s;求解器:ode4
得到的仿真結(jié)果,如下圖所示:
結(jié)論:從仿真結(jié)果可以看出,改變阻尼比,系統(tǒng)的超調(diào)量也在變化,系統(tǒng)達到穩(wěn)態(tài)的時間也發(fā)生變化。當ζ= 0無阻尼時,出現(xiàn)等幅振蕩曲線,超調(diào)量為100%,穩(wěn)態(tài)時間為無窮大;當ζ< 1時,信號曲線衰減振蕩,有超調(diào)量;當ζ≥ 1時,沒有超調(diào)量,隨著ζ增大,達到穩(wěn)態(tài)的時間也增大。