非线性系统仿真.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流非线性系统仿真.精品文档.非线性系统仿真一、 实验目的通过非线性仿真，熟练地掌握常用的系统仿真方法二、 实验设备1、 笔记本电脑一台2、 Matlab软件一套三、 实验原理（略）四、 实验内容通过函数的调用和simullink建模的方式对开环传递函数为G（s）=2/s(0.5s+1)的系统进行非线性仿真1、 simullink仿真在simullink中建立仿真模型如下：调用程序如下：ph=0.2;mh=-0.2;t,x,y=sim(c1,40);figure;plot(y(:,1),y(:,2)figure;plot(t,y);得到结果：图1

2、未加非线性环节阶跃响应图图2未加非线性环节相轨迹图图3加非线性环节（开关线）阶跃响应图图4加非线性环节（开关线）相轨迹图2、 编写状态空间方程进行仿真程序如下：function dx= dqx( t,x )dx1=x(2);if(x(1)-0.2); dx2=0.2*4-2*x(2);elseif(abs(x(1)0.2) dx2=-4*x(1)-2*x(2);else dx2=-0.2*4-2*x(2);enddx=dx1,dx2;endt=0:0.1:30;x0=1,0;t,x=ode23(dqx,t,x0);figure;plot(x(:,1),x(:,2);figure;plot(t,

3、1-x(:,1),t,x(:,2);运行后得到结果：图5程序绘制相轨迹阶跃响应图五、 实验结果分析1、 图1和3对比可知加入饱和非线性环节后，使系统的超调量减小，上升时间拉长，对系统稳定性有利，牺牲系统快速性换取系统的稳定性。2、 由图5可知相轨迹螺旋卷向（0，0）点，说明此点为稳定的焦点。3、 由图3,4知加入测速反馈后，使开关线左移，减弱了系统的非线性，微分常数取大后将出现滑膜现象，极限环被缩小，系统收敛于自激振荡，所以系统不会出现发散的情况，最坏的情况就是收敛于自激振荡。4、 由于饱和限幅，输入反向时，就会退饱和产生超调。5、 如果限幅值太小，将会使等效增益减小，导致开环增益减小，最终使系统稳态精度下降，超调量下降。六、 实验感想1、 非线性饱和环节可通过分段线性化的方法等效为变增益的比例环节。2、 饱和特性使系统的开环增益下降，对平稳性有利，对快速性不利。3、 饱和特性使系统具有收敛的趋势，不可能出现发散的现象。4、 通过加测速反馈的方式可以改善非线性，使开关线左移，但微分常数取大时会出现滑模现象。