计算一个动态系统模型的阶跃响应特性，如上升时间、沉降时间和超调量。对于这个例子，使用一个连续时间传递函数:

创建传递函数并检查其阶跃响应。

Sys = tf([1 5 5]，[1 1.65 5 6.5 2]);步骤(系统)

该图显示，响应在几秒钟内上升，然后下降到约2.5的稳态值。计算此响应的特征stepinfo．

S = stepinfo(sys)

S =带字段的结构:RiseTime: 3.8456 TransientTime: 27.9762 SettlingTime: 27.9762 SettlingMin: 2.0689 SettlingMax: 2.6873 Overshoot: 7.4915 Undershoot: 0 Peak: 2.6873 PeakTime: 8.0530

这里，函数使用 ${\mathit{y}}_{\mathrm{初始化}}$= 0来计算动态系统模型的特征sys．

默认情况下，稳定时间是误差保持在2%以下所需的时间 $\left|{\mathit{y}}_{\mathrm{初始化}}-{\mathit{y}}_{\mathit{最后}}\right|$．结果S.SettlingTime说明了sys，这种情况发生在大约28秒后。上升时间的默认定义是响应从10%上升到90%所需的时间 ${\mathit{y}}_{\mathrm{初始化}}$= 0到 ${\mathit{y}}_{\mathrm{最后}}$．S.RiseTime说明了sys，这种上升在不到4秒的时间内发生。最大超调量返回S.Overshoot．对于这个系统，是峰值S.Peak，这发生在当时S.PeakTime，超过了稳态值的7.5%左右。

对于MIMO系统，stepinfo返回一个结构数组，其中每个条目包含系统相应I/O通道的响应特征。在本例中，使用双输出、双输入离散时间系统。计算阶跃响应特性。

A = [0.68 -0.34;0.34 - 0.68);B = [0.18 -0.05;0.04 - 0.11);C = [0 -1.53;-1.12 - -1.10);D = [0 0;0.06 - -0.37);sys = ss(A,B,C,D,0.2);S = stepinfo(sys)

S =2×2包含字段的struct数组:RiseTime TransientTime SettlingTime SettlingMin SettlingMax Overshoot Undershoot Peak Peak time

通过索引访问特定I/0通道的响应特性年代．例如，检查从第一个输入到第二个输出的响应特征sys，对应于(2, 1)．

(2, 1)

ans =带字段的结构:RiseTime: 0.4000 TransientTime: 2.8000 SettlingTime: 3 SettlingMin: -0.6724 SettlingMax: -0.5188 Overshoot: 24.6476 Undershoot: 11.1224 Peak: 0.6724 PeakTime: 1

要访问特定的值，请使用点表示法。例如，提取(2,1)通道的上升时间。

rt21 = S(2,1)。上升时间

Rt21 = 0.4000

你可以使用SettlingTimeThreshold而且RiseTimeThreshold方法中所述，分别更改结算时间和上升时间的默认百分比算法部分。对于这个例子，使用给出的系统:

创建传递函数。

Sys = tf([1 5 5]，[1 1.65 5 6.5 2]);

的响应中出现错误所花费的时间sys保持在缺口的0.5%以下 $|{\mathit{y}}_{\mathrm{最后}}-{\mathit{y}}_{\mathrm{初始化}}|$．为此，设置SettlingTimeThreshold到0.5%，即0.005。

S1 = stepinfo(sys，“SettlingTimeThreshold”, 0.005);st1 = S1。年代ettlingTime

St1 = 46.1325

计算响应所花费的时间sys从5%上升到95%的过程 ${\mathit{y}}_{\mathrm{初始化}}$来 ${\mathit{y}}_{\mathrm{最后}}$．为此，设置RiseTimeThreshold到一个包含这些边界的向量。

S2 = stepinfo(sys，“RiseTimeThreshold”[0.05 - 0.95]);rt2 = S2。上升时间

Rt2 = 4.1690

您可以在同一个计算中为沉降时间和上升时间定义百分比。

S3 = stepinfo(sys，“SettlingTimeThreshold”, 0.005,“RiseTimeThreshold”(0.05 - 0.95))

S3 =带字段的结构:RiseTime: 4.1690 TransientTime: 46.1325 SettlingTime: 46.1325 SettlingMin: 2.0689 SettlingMax: 2.6873 Overshoot: 7.4915 Undershoot: 0 Peak: 2.6873 PeakTime: 8.0530

即使没有系统模型，也可以从步进响应数据中提取步进响应特征。例如，假设您已经测量了系统对一个步进输入的响应，并将结果响应数据保存在一个向量中y泰晤士报的响应值存储在另一个向量中t．加载响应数据并对其进行检查。

负载StepInfoDataty情节(t, y)

利用此响应数据计算步进响应特性stepinfo．如果不指定稳态响应值yfinal,然后stepinfo假设响应向量的最后一个值y是稳态响应。因为数据有一些噪声，最后的值在y可能不是真正的稳态响应值。当你知道稳态值应该是多少时，你就可以把它提供给stepinfo．对于本例，假设稳态响应为2.4。

S1 = stepinfo(y,t,2.4)

S1 =带字段的结构:RiseTime: 1.2897 TransientTime: 19.6478 SettlingTime: 19.6439 SettlingMin: 2.0219 SettlingMax: 3.3302 Overshoot: 38.7575 Undershoot: 0 Peak: 3.3302 PeakTime: 3.4000

由于数据中的噪声，默认的沉降时间定义过于严格，导致几乎20秒的任意值。为了考虑噪声，将沉降时间阈值从默认的2%提高到5%。

S2 = stepinfo(y,t,2.4，“SettlingTimeThreshold”, 0.05)

S2 =带字段的结构:RiseTime: 1.2897 TransientTime: 10.4201 SettlingTime: 10.4149 SettlingMin: 2.0219 SettlingMax: 3.3302 Overshoot: 38.7575 Undershoot: 0 Peak: 3.3302 PeakTime: 3.4000

当误差达到峰值时，沉降时间和瞬态时间相等 ${\mathit{e}}_{\mathrm{马克斯}}$等于这个差 $|{\mathit{y}}_{\mathrm{最后}}-{\mathit{y}}_{\mathrm{初始化}}|$(见算法(控制系统工具箱))，对于没有下冲或馈通且超冲小于100%的模型也是如此。对于具有馈通、原点为零、不稳定零(欠调)或大超调的模型，它们往往有所不同。

考虑以下模型。

S = tf(“年代”）;Sys1 = 1+tf(1，[1 1]);%直通的Sys2 = tf([1 0]，[1 1]);原点为% 0Sys3 = tf([-3 1]，[1 2 1]);%带欠冲的非最小相位Sys4 = (s/0.5 + 1)/(s²+ 0.2*s + 1);大超调百分比步骤(sys1、sys2 sys3 sys4)网格在传奇(“引线”，“原点为零”，“带欠冲的非最小相位”，“大超调”）

计算阶跃响应特性。

S1 = stepinfo(sys1)

S1 =带字段的结构:RiseTime: 1.6095 TransientTime: 3.9121 SettlingTime: 3.2190 SettlingMin: 1.8005 SettlingMax: 2.0000 Overshoot: 0 Undershoot: 0 Peak: 2.0000 PeakTime: 10.5458

S2 = stepinfo(sys2)

S2 =带字段的结构:RiseTime: 0 TransientTime: 3.9121 SettlingTime: NaN SettlingMin: 2.6303e-05 SettlingMax: 1 Overshoot: Inf Undershoot: 0 Peak: 1 PeakTime: 0

S3 = stepinfo(sys3)

S3 =带字段的结构:RiseTime: 2.9198 TransientTime: 6.5839 SettlingTime: 7.3229 SettlingMin: 0.9004 SettlingMax: 0.9991 Overshoot: 0 Undershoot: 88.9466 Peak: 0.9991 PeakTime: 10.7900

S4 = stepinfo(sys4)

S4 =带字段的结构:RiseTime: 0.3896 TransientTime: 40.3317 SettlingTime: 46.5052 SettlingMin: -0.2796 SettlingMax: 2.7571 Overshoot: 175.7137 Undershoot: 27.9629 Peak: 2.7571 PeakTime: 1.8850

检查情节和特点。对于这些模型，由于峰值误差超过了初始值和最终值之间的差值，其沉降时间和瞬态时间有所不同。对于模型，例如sys2时，该时间返回为南因为稳态值是零。

在本例中，从具有初始偏移量的步进响应数据计算步进响应特征。这意味着在该步骤发生之前，响应数据的值是非零的。

加载步进响应数据并检查图。

负载stepDataOffset.mat情节(stepOffset.Time stepOffset.Data)

如果您没有指定yfinal而且yinit,然后stepinfo假设yfinal是响应向量的最后一个值吗y而且yinit是零。当你知道稳态和初始值是什么时，你可以把它们提供给stepinfo．这里是响应的稳态yfinal0.9和初始偏移量是多少yinit是0.2。

从响应数据计算步进响应特性。

S = stepinfo(stepOffset.Data,stepOffset.Time,0.9,0.2)

S =带字段的结构:上升时间:0.0084瞬变时间:1.0662结算时间:1.0662结算分钟:0.8461结算最大:1.0878超调:26.8259下调:0.0429峰值:0.8878峰值时间:1.0225

这里，响应的峰值是0.8878，因为stepinfo测量的最大偏差yinit．