基于matlab二阶控制系统单位阶跃响应的分析
山西中北大学机电工程学院 郭大勇 王锋 赵河明
在控制工程系统中往往会涉及一些关于绘图和复杂的计算问题，为了使学生不花费过多的精力和时间在绘图和复杂计算上，影响对控制工程系统原理的掌握，科学计算标准软件matlab经过不断地改进和完善，通过其丰富的数据类型和结构，将高性能的数值计算和可视化集成在一起，提供了大量的内置函数，被广泛地应用于科学计算、控制系统以及信息处理等领域的分析，仿真和设计工作中，极大地方便了学生的学习。
在工程控制系统中，二阶系统是比较典型的，它的研究具有代表性，并且许多高阶系统的研究也是在它的基础上建立起来的，因此对二阶系统的研究具有较大的实际意义。[1]
本文基于上述目的，借助于matlab编程，用图像来说明二阶控制系统的单位阶跃响应，便于进行理论的验证，提高学习效率。
1 Matlab简介[2]
Matlab是Matrix Laboratory（矩阵实验室）的简称，是美国Math Works公司出品的商业数学软件，是基于算法开发，数据可视化，数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括matlab和Simulink两大部分。20世纪70年代后期，时任美国新墨西哥大学计算机科学系主任的Cleve Moler教授出于减轻学生编程负担的动机，为学生设计了一组可以调用LINPACK和 EISPACK库函数的“通俗易用”的接口，此即用FORTRAN编写的处于萌芽状态的MATLAB。经几年的校际流传，在Little的推动下，由Little，Moler，Steve Banger合作，于1984年成立了Math Work公司，并把matlab正式推向市场。从这时起，matlab的内核采用C语言编程，并且除具有原有的数值计算能力外，还新增了数据图视功能。
2 单位阶跃响应的分析[3]
单位阶跃响应是以单位阶跃信号xi(t)=1(t)为基础，通过拉氏变换变为xi(s)=■，作用于二阶系统G(s)=■得到系统的输出函数：xo(s)=G(s) xi(s)=■分析阻尼系数和固有频率对系统输出的影响。
