MATLAB期末作业

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1、作业：采用word文档，要求做题过程写清楚，程序注释，插入图片清晰。某种机械手型机器人控制系统为单位负反馈系统，其开环传递函数为：。（1）在MATLAB中建立上述控制系统的数学模型；（2）绘制机械手控制系统的根轨迹曲线；（3）确定使闭环系统稳定时K的取值；（4）若,要求设计超前校正装置，使校正后系统的静态误差系数，闭环主导极点满足阻尼比，自然振荡角频率，同时使用Simulink仿真验证。（5）绘制校正前后系统的单位阶跃响应曲线、单位脉冲响应曲线和根轨迹。解：①num=1;%分子多项式den=conv([0.210

2、],[0.151]);%分母多项式G=tf(num,den)%系统传递函数模型Transferfunction:1-----------------------0.03s^3+0.35s^2+s②num=1;%分子多项式den=conv([0.210],[0.151]);%分母多项式G=tf(num,den)；%系统传递函数模型rlocus(G)%绘制根轨迹③>>num=1;%分子多项式den=conv([0.210],[0.151]);%分母多项式G=tf(num,den);%开环系统传递函数K=0:0.05:

3、200;%给定K的范围rlocus(G,K)%绘制给定K的范围下的根轨迹[K,POLES]=rlocfind(G)%交互式地选取根轨迹上的增益，这里用于选取其临界稳定值程序运行结果如图Selectapointinthegraphicswindowselected_point=0.0889+5.9006iK=12.3734POLES=-11.80310.0682+5.9109i0.0682-5.9109i通过交互式选取了系统临界稳定时的极点，并给出了临界稳定时的增益值。知系统稳定时0≤K≤12.4④zeta=0.2

4、;wn=12.0;p=[12*zeta*wnwn*wn];s=roots(p)s1=s(1);ng=1;dg=[0.030.3510];ngv=polyval(ng,s1);dgv=polyval(dg,s1);g=ngv/dgv;theta=angle(g);phic=pi-theta;phi=angle(s1);thetaz=(phi+phic)/2;thetap=(phi-phic)/2;zc=real(s1)-imag(s1)/tan(thetaz);pc=real(s1)-imag(s1)/tan(th

5、etap);nc=[1-zc];dc=[1-pc];gc=tf(nc,dc)s=-2.4000+11.7576i-2.4000-11.7576iTransferfunction:s+3.361---------s+42.85go=tf(ng,dg);rlocus(gc*go)step(feedback(2.3*gc*go,1))