matlab自控仿真實(shí)驗(yàn)報(bào)告-wenkub
2023-04-07 00:32:08 本頁(yè)面
【正文】 已知的零極點(diǎn)列向量或行向量直接在s復(fù)平面上繪制出對(duì)應(yīng)的零極點(diǎn)位置，極點(diǎn)用表示，零點(diǎn)用o表示。（二） MATLAB畫根軌跡的函數(shù)常用格式：利用Matlab繪制控制系統(tǒng)的根軌跡主要用pzmap，rlocus，rlocfind，sgrid函數(shù)。gridfigure(2)step(sys2,t)。den2=[1 ]。num1=[120]。den=[1 2 10]。den=[1 2 10]。den=[1 2 10]。sys=tf(num,den)。den=[1 7 3 5 2]。 脈沖響應(yīng)：脈沖函數(shù)在數(shù)學(xué)上的精確定義： 其拉氏變換為：所以脈沖響應(yīng)即為傳函的反拉氏變換。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)利用MATLAB進(jìn)行控制系統(tǒng)時(shí)域分析，包括典型響應(yīng)、判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性和分析系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性；二、預(yù)習(xí)要點(diǎn) 系統(tǒng)的典型響應(yīng)有哪些？ 如何判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性？ 系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)有哪些？三、實(shí)驗(yàn)方法 （一） 四種典型響應(yīng) 階躍響應(yīng)：階躍響應(yīng)常用格式： 1；其中可以為連續(xù)系統(tǒng)，也可為離散系統(tǒng)。 2；表示時(shí)間范圍0Tn。脈沖響應(yīng)函數(shù)常用格式： ① ； ② ③ （二） 分析系統(tǒng)穩(wěn)定性 有以下三種方法： 利用pzmap繪制連續(xù)系統(tǒng)的零極點(diǎn)圖； 利用tf2zp求出系統(tǒng)零極點(diǎn)； 利用roots求分母多項(xiàng)式的根來確定系統(tǒng)的極點(diǎn)（三） 系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性分析Matlab提供了求取連續(xù)系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)函數(shù)step、單位脈沖響應(yīng)函數(shù)impulse、零輸入響應(yīng)函數(shù)initial以及任意輸入下的仿真函數(shù)lsim.四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(一) 穩(wěn)定性1． 系統(tǒng)傳函為，試判斷其穩(wěn)定性den=[1 3 4 2 7 2]。p=roots(den)輸出結(jié)果：p = + （二）階躍響應(yīng)1. 二階系統(tǒng)1）鍵入程序，觀察并記錄單位階躍響應(yīng)曲線num=10。step(sys,t)2）計(jì)算系統(tǒng)的閉環(huán)根、阻尼比、無阻尼振蕩頻率，并記錄 P1 = + 。t=10。t=10。t=10。den1=[1 12 120]。sys2=tf(num2,den2)。grid由圖知第一個(gè)的峰值時(shí)間= ，上升時(shí)間= ，調(diào)整時(shí)間= ，超調(diào)量=由圖知第二個(gè)的調(diào)整時(shí)間=10 ，超調(diào)量=0五．實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求：a) 完成上述各題b)分析阻尼比、無阻尼振蕩頻率對(duì)系統(tǒng)階躍響應(yīng)和脈沖響應(yīng)的影響c)分析零初值、非零初值與系統(tǒng)模型的關(guān)系d)分析響應(yīng)曲線的穩(wěn)態(tài)值與系統(tǒng)模型的關(guān)系e)分析零極點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)性能的影響 實(shí)驗(yàn)二 MATLAB及仿真實(shí)驗(yàn)（控制系統(tǒng)的根軌跡分析）一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．利用計(jì)算機(jī)完成控制系統(tǒng)的根軌跡作圖2．了解控制系統(tǒng)根軌跡圖的一般規(guī)律3．利用根軌跡圖進(jìn)行系統(tǒng)分析二 預(yù)習(xí)要點(diǎn)1. 預(yù)習(xí)什么是系統(tǒng)根軌跡？2. 閉環(huán)系統(tǒng)根軌跡繪制規(guī)則。零極點(diǎn)圖繪制 q [p,z]=pzmap(a,b,c,d)：返回狀態(tài)空間描述系統(tǒng)的極點(diǎn)矢量和零點(diǎn)矢量，而不在屏幕上繪制出零極點(diǎn)圖。根軌跡圖繪制 q rlocus(a,b,c,d)或者rlocus(num,den)：根據(jù)SISO開環(huán)系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述模型和傳遞函數(shù)模型，直接在屏幕上繪制出系統(tǒng)的根軌跡圖?；蛘咄瑫r(shí)返回k與r。命令執(zhí)行結(jié)果：k為對(duì)應(yīng)選擇點(diǎn)處根軌跡開環(huán)增益；p為此點(diǎn)處的系統(tǒng)閉環(huán)特征根。q sgrid(z,wn)：則繪制由用戶指定的阻尼比矢量z、自然振蕩頻率wn的格線。rlocus(num,den)。den=conv([den],[1 2])。
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