matlab語言與控制系統(tǒng)仿真控制系統(tǒng)的分析方法-文庫吧資料
2025-05-18 18:41本頁面
【正文】 用的庫函數(shù)，由這些函數(shù)可以求得系統(tǒng)的各種頻率響應(yīng)曲線和 特征值。當(dāng)帶輸出變量 [re,im,w]引用函數(shù)時(shí)，可得到系統(tǒng)頻率特性函數(shù)的實(shí)部 re和虛部 im及角頻率點(diǎn) w矢量（為正的部分）。 ?nyquist(a,b,c,d,iu,w)或 nyquist(num,den,w)：可利用指定的角頻率矢量繪制出系統(tǒng)的極坐標(biāo)圖。 ?nyquist(a,b,c,d,iu)：可得到從系統(tǒng)第 iu個(gè)輸入到所有輸出的極坐標(biāo)圖。 MATLAB提供了函數(shù) nyquist()來繪制系統(tǒng)的極坐標(biāo)圖，其用法如下： ?nyquist(a,b,c,d)：繪制出系統(tǒng)的一組 Nyquist曲線，每條曲線相應(yīng)于連續(xù)狀態(tài)空間系統(tǒng) [a,b,c,d]的輸入 /輸出組合對。相角以度為單位，幅值可轉(zhuǎn)換為分貝單位： magdb=20 log10(mag) 奈奎斯特圖（幅相頻率特性圖） ?對于頻率特性函數(shù) G(jw)，給出 w從負(fù)無窮到正無窮的一系列數(shù)值，分別求出 Im(G(jw))和 Re(G(jw))。 ?bode(a,b,c,d,iu,w)或 bode(num,den,w)：可利用指定的角頻率矢量繪制出系統(tǒng)的波特圖。 ?bode(a,b,c,d,iu)：可得到從系統(tǒng)第 iu個(gè)輸入到所有輸出的波特圖。 MATLAB提供了函數(shù) bode()來繪制系統(tǒng)的波特圖，其用法如下： ?bode(a,b,c,d)：自動(dòng)繪制出系統(tǒng)的一組 Bode圖，它們是針對連續(xù)狀態(tài)空間系統(tǒng) [a,b,c,d]的每個(gè)輸入的 Bode圖。 對數(shù)頻率特性圖（波特圖） ?對數(shù)頻率特性圖包括了對數(shù)幅頻特性圖和對數(shù)相頻特性圖。采用這種方法可直觀地表達(dá)出系統(tǒng)的頻率特性，分析方法比較簡單，物理概念比較明確，對于諸如防止結(jié)構(gòu)諧振、抑制噪聲、改善系統(tǒng)穩(wěn)定性和暫態(tài)性能等問題，都可以從系統(tǒng)的頻率特性上明確地看出其物理實(shí)質(zhì)和解決途經(jīng)。 ?頻率特性是指系統(tǒng)在正弦信號作用下，穩(wěn)態(tài)輸出與輸入之比對頻率的關(guān)系特性。 )1( ?ssd 1 ＋ e s + _ R ( s) C ( s) 由圖可得閉環(huán)傳遞函數(shù)為：dsedsdsGc?????)1()(2，其為典型二階系統(tǒng)。 MATLAB的 step()和 impulse()函數(shù)本身可以處理多輸入多輸出的情況，因此編寫 MATLAB程序并不因?yàn)橄到y(tǒng)輸入輸出的增加而變得復(fù)雜。 它們的調(diào)用格式與 step、 impulse類似，可以通過 help命令來察看自學(xué)。 ?例 ns wt ?4~3?二、常用時(shí)域分析函數(shù) 時(shí)間響應(yīng)探究系統(tǒng)對輸入和擾動(dòng)在時(shí)域內(nèi)的瞬態(tài)行為，系統(tǒng)特征如：上升時(shí)間、調(diào)節(jié)時(shí)間、超調(diào)量和穩(wěn)態(tài)誤差都能從時(shí)間響應(yīng)上反映出來。 ?一般來說，先不指定仿真時(shí)間，由 MATLAB自己確定，然后根據(jù)結(jié)果，最后確定合適的仿真時(shí)間。 y=impulse(num,den,t)； [y,x,t]=impulse(num,den)； [y,x,t]=impulse(A,B,C,D,iu,t) impulse(num,den)； impulse(num,den,t) impulse(A,B,C,D,iu)； impulse(A,B,C,D,iu,t) 仿真時(shí)間 t的選擇： ?對于典型二階系統(tǒng)根據(jù)其響應(yīng)時(shí)間的估算公式 可以確定。 例 e xp 4_ 6 . m 已知某閉環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為：2510)(23 ?????sssssG 求其階躍響應(yīng)曲線。 impulse()函數(shù)的用法 例 e xp 4_ 4. m 已知系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為：sssssG o4036820)(234 ???? 求系統(tǒng)在單位負(fù)反饋下的脈沖激勵(lì)響應(yīng)曲線。 ?如果對具體的響應(yīng)值不感興趣，而只想繪制系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線，可調(diào)用以下的格式： step(num,den)； step(num,den,t)； step(A,B,C,D,iu,t)； step(A,B,C,D,iu)； 例 e xp 4_ 3. m 已知系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為：sssssG o4036820)(234 ???? 求系統(tǒng)在單位負(fù)反饋下的階躍響應(yīng)曲線。 ?[y,x,t]=step(A,B,C,D,iu)：其中 A,B,C,D為系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述矩陣， iu用來指明輸入變量的序號。 一、時(shí)域分析的一般方法 ?求取系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)： step() ?求取系統(tǒng)的沖激響應(yīng)： impulse() step()函數(shù)的用法 ?y=step(num,den,t)：其中 num和 den分別為系統(tǒng)傳遞函數(shù)描述中的分子和分母多項(xiàng)式系數(shù)， t為選定的仿真時(shí)間向量，一般可以由 t=0:step:en
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