红河学院工学院实验报告单
《机械工程控制基础》Matlab仿真实验报告单
课程名称：《机械工程控制基础》实验
姓名：
日期：20##-12-6
成绩：
年级专业：20##级机械工程
学号：201101030415
实验场地：任美福楼222
实验二：一阶、二阶线性系统时间响应的Matlab仿真实验
一、实验内容。
1、一阶线性系统
，当T分别取0.1，2以及5时，系统单位脉冲响应、单位阶跃响应的Matlab仿真。
2、二阶线性系统
单位脉冲响应、单位阶跃响应、单位正弦输入响应的Matlab仿真。
二、实验目的。
1、熟悉Matlab中，输出图形的操作
2、掌握Matlab中一阶、二阶线性系统的表达
3、常握Matlab中一阶、二阶线性系统的典型输入信号的时间响应图形的求法。
三、相关Matlab仿真程序与仿真图形
1、程序
G1=tf(1,[0.1,1])
G2=tf(1,[2,1])
G3=tf(1,[5,1])
t=0:0.1:20;
[y1,t]=step(G1,t);
[y2,t]=step(G2,t);
[y3,t]=step(G3,t);
plot(t,y1,'r')
hold on
plot(t,y2,'b')
hold on
plot(t,y3,'g')
xlabel('时间')
ylabel('输出')
title('三个一阶系统的单位阶跃响应')
legend('y1 T=0.1','y12 T=2','y3 T=5')
axis([0,15,0,10])
仿真图形
程序
G1=tf(1,[0.1,1])
G2=tf(1,[2,1])
G3=tf(1,[5,1])
t=0:0.1:15;
[y1,t]=impulse(G1,t);
[y2,t]=impulse(G2,t);
[y3,t]=impulse(G3,t);
plot(t,y1,'r')
hold on
plot(t,y2,'b')
hold on
plot(t,y3,'g')
xlabel('时间')
ylabel('输出')
title('三个一阶系统的单位脉冲响应')
legend('y1 T=0.1','y12 T=2','y3 T=5')
axis([0,10,0,5])
仿真图形
2、程序
clear
G=tf([16],[4,4,16]);
t=0:0.1:20;
figure(1);
impulse(G,t)
xlabel('时间')
ylabel('输出')
title('二阶系统单位脉冲响应')
figure(2);
step(G,t)
xlabel('时间')
ylabel('输出')
title('二阶系统单位阶跃响应')
figure(3);
r=sin(t);
lsim(G,r,t)
xlabel('时间')
ylabel('输出')
title('二阶系统单位正弦输入响应')
仿真图形
四、根据仿真实验的响应图形，讨论一阶线性系统时间常数T对响应的速度的影响。
第二篇：信号与系统matlab仿真实验报告
信号与系统
matlab项目设计报告
院（系） 电子信息与电气工程系 专 业 通信工程 班 级 08通信2班 学生姓名 林芸、李玲 学 号 0805070316 0805070361
1、 项目题目
y''(t)+5y'(t)+6y(t)=f(t)其中f(t)=e-t ,ε(t)试利用 连续系统的微分方程为 ,
MATLAB画出系统的零状态响应y(t),t≥0。
2、 项目目的
通过matlab仿真，计算常微分方程式的解，从而求出系统的零状态响应，并通过软件画图。
3、 项目原理
对于求方程的零状态响应，即是求解常微分方程。Matlab解常微分方程式的语法是dsolve('equation','condition')，其中equation代表常微分方程式即y'=g(x,y)，且须以Dy代表一阶微分项y' D2y代表二阶微分项y''，condition则为初始条件。
4、 设计思路
利用MATLAB中dsolve命令，这是一个求解常微分方程的语法，直接得出零状态响应的结果。再通过ezplot指令绘制函数图。
5、 程序代码
>>yzs=dsolve('D2y+5*Dy+6*y=exp(-t)','y(0)=0,Dy(0)=0')
// dsolve('equation','condition')求解常微分方程式
>> ezplot(yzs,[0 8]); //表示在0<x<8绘制显函数f=f(x)的函数图
6、 调试过程、结果及分析
在程序中输入yzs=dsolve('D2y+5*Dy+6*y=exp(-t)','y(0)=0,Dy(0)=0')
所得结果如下：
yzs =
1/exp(t) - 2/exp(2*t) + 1/exp(3*t)
1
输入ezplot(yzs,[0 8]);所得图形如下：
7、 项目总结
本次信号与系统课程通过matlab软件进行仿真，我们再一次学习了matlab数学软件，对程序的使用有了更深的印象与理解。通过matlab能够非常方便的求解系统的零状态响应，节省了大量时间去计算，同时它可以方便的绘制出图形，使我们可以直观的观察系统的零状态响应。这次项目设计让我们对信号与系统这门课程有了更深的理解。
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