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过程控制系统Matlab/Simulink仿真实验

作业题目一：

常见的工业过程动态特性的类型有哪几种？通常的模型都有哪些？在Simulink中建立相应

模型，并求单位阶跃响应曲线。

答：常见的工业过程动态特性的类型有：无自平衡能力的单容对象特性、有自平衡能力的单

容对象特性、有相互影响的多容对象的动态特性、无相互影响的多容对象的动态特性等。通

常的模型有一阶惯性模型，二阶模型等。

（1）无自平衡能力的单容对象特性：

115s

两个无自衡单容过程的模型分别为G(s)和G(s)e，在Simulink中建立模

0.5s0.5s

型如下

单位阶跃响应曲线如下：

（2）有自平衡能力的单容对象特性：

225s

两个自衡单容过程的模型分别为G(s)和G(s)e，在Simulink中建立

2s12s1

模型如下：

147

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单位阶跃响应曲线如下：

（3）有相互影响的多容对象的动态特性：

1

有相互影响的多容过程的模型为G(s)22，当参数T1,0,0.3,1,1.2

Ts2Ts1

时，在Simulink中建立模型如下：

247

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单位阶跃响应曲线如下：

（4）无相互影响的多容对象的动态特性：

1

两个无相互影响的多容过程的模型为G(s)（多容有自衡能力的对象）和

(2s1)(s1)

1

G(s)（多容无自衡能力的对象），在Simulink中建立模型如下

s(2s1)

347

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单位阶跃响应曲线如下

作业题目二：

2



n

某二阶系统的模型为G(s)，二阶系统的性能主要取决于，两个

22n

s2s

nn

参数。试利用Simulink仿真两个参数的变化对二阶系统输出响应的影响，加深对二阶系统

的理解，分别进行下列仿真：

（1）不变时，分别为0.1,0.8,1.0,2.0时的单位阶跃响应曲线；

n2

（2）0.8不变时，分别为2,5,8,10时的单位阶跃响应曲线。