自动控制原理 matlab实验报告 3 太原理工大学

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1、课程名称：自动控制原理实验项目：基于MATLAB根轨迹绘制与性能分析实验地点：北区大机房专业班级：学号：学生姓名：指导教师：2014年12月18日1．给定开环传递函数，绘制其闭环根轨迹，熟悉上述命令并分析系统稳定性。z=[]p=[0,-3,-2]k=1sys=zpk(z,p,k)rlocus(sys)z1=[];p1=[-5/3,-5/3,-5/3];k1=3;sys1=zpk(z1,p1,k1);holdon;rlocus(sys1)[k,poles]=rlocfind(sys)如下图故当k>29.4时系统不稳定2．给定开环传递函数（无零点），绘制其闭环根轨迹；并分别讨论：p=[0

2、,0,-2];k=1;z=[];sys=zpk(z,p,k);holdon;rlocus(sys);a):增加不同零点时对应的闭环根轨迹：零点大小分别为0，0.5，3等不同值，分析实验结果，给出你的结论。p=[0,0,-2]k=1z=[0];sys=zpk(z,p,k);rlocus(sys)holdonp=[0,0,-2]k=1z=[0.5];sys=zpk(z,p,k);rlocus(sys)holdonp=[0,0,-2]k=1z=[3];sys=zpk(z,p,k);rlocus(sys)holdonz=[]p=[0,0,-2]k=1z=[0];;sys=zpk(z,p,k)

3、;rlocus(sys)holdonz=[0.5];;sys=zpk(z,p,k);rlocus(sys)holdonz=[3];sys=zpk(z,p,k);rlocus(sys)holdonb):增加不同极点对应时的闭环根轨迹：极点大小分别为0，2，4等不同值，分析实验结果，给出你的结论。z=[];p=[0,0,0,-2];k=1;sys=zpk(z,p,k);rlocus(sys)z=[];p=[2,0,0,-2];k=1;sys=zpk(z,p,k);rlocus(sys)z=[];p=[4,0,0,-2];k=1;sys=zpk(z,p,k);rlocus(sys)3.如图

4、所示系统，在G，H分别取如下:时，a):分别求出两种情况下的开环传递函数以及闭环传递函数。num2=[0.81]*5;den2=[510];sys2=tf(num2,den2);sys3=feedback(sys2,1)Transferfunction:4s+5---------------5s^2+5s+5numh=[0.81];denh=[1];numg=5*[1];deng=[510];sysh=tf(numh,denh);sysg=tf(numg,deng);sys1=feedback(sysg,sysh)Transferfunction:5---------------5s

5、^2+5s+5>>num=[0.81];den=[510];sys=tf(num,den);rlocus(sys)num=[0.81];den=[510];sys=tf(num,den);rlocus(sys)c):分别求k=5时系统的阶跃响应，在同一坐标系中比较二者阶跃响应的差异。>>num2=[0.81]*5;den2=[510];sys2=tf(num2,den2);sys3=feedback(sys2,1)t=0:0.1:30;step(sys3,t)gridnumg=[0.81];deng=[1];numh=5*[1];denh=[510];sysh=tf(numg,den

6、h);sysg=tf(numg,deng);sys1=feedback(sysh,sysg)t=0:0.1:30;step(sys1,t)gridumh=[0.81];denh=[1];numg=5*[1];deng=[510];sysh=tf(numh,denh);sysg=tf(numg,deng);sys1=feedback(sysg,sysh)t=0:0.1:30;step(sys1,t)gridholdonnum2=[0.81]*5;den2=[510];sys2=tf(num2,den2);sys3=feedback(sys2,1)step(sys3,t)gridd)

7、通过以上a),b),c)的仿真结果，你得到的结论？两个系统开环传递函数相同时，它们的闭环传递函数的根轨迹相同，但是它们的闭环传递函数可以不同，同时它的稳定性可以有很大差异。实验心得：通过这节课我们学会了如何用MATLAB绘制传递函数的根轨迹。