3.6 基于Simulink 控制系统的稳态误差分析
1.实验目的
1)掌握使用Simulink 仿真环境进行控制系统稳态误差分析的方法。
2)了解稳态误差分析的前提条件是系统处于稳定状态。
3)研究系统在不同典型信号输入作用下，稳态误差的变化。
2.实验内容
(1)研究系统在不同典型输入信号作用下，稳态误差的变化。
【例3-11】 已知一个单位负反馈系统开环传递函数为G(s)=)
11.0(10 s s K ，分别K=10和K=1时，系统单位阶跃响应曲线并求出单位阶跃响应稳态误差。
【解】 首先对闭环系统判稳。该系统为零极点模型，用函数roots()命令判断系统闭环全部特征根的实部都是负值，说明闭环系统稳定。这样进行稳态误差分析才有意义。
K=10时的判稳程序如下：
>> n1=100;d1=conv([1,0],[0.1,1]);G=tf(n1,d1);sys=feedback(G ,1);roots(sys.den{1})
ans =
-5.0000 +31.2250i
-5.0000 -31.2250i
然后在Simulink 环境下，建立系统数学模型，如图3-21所示。设置仿真参数并运行，观察示波器Scope 中系统的单位阶跃响应曲线，如图3-22所示，并读出单位阶跃响应稳态误差。
图3-21 基于Simulink Ⅰ型控制系统单位阶跃响应(K=10)结构图
