实验五 控制系统的时域

1、实验五 控制系统的时域、频域和根轨迹分析班级：机电113姓名：胡燕学号：2011012579实验五 控制系统的时域、频域和根轨迹分析一、 实验目的 1、掌握如何使用Matlab进行系统的时域分析 2、掌握如何使用Matlab进行系统的频域分析 3、掌握如何使用Matlab进行系统的根轨迹分析 二、 实验内容： 1、时域分析1.1、某系统的开环传递函数为试编程求系统在单位负反馈下的阶跃响应曲线，并求最大超调量。num0=20;den0=1 8 36 40 0;num,den=cloop(num0,den0);t=0:0.1:10;y,x,t=step(num,den,t);plot(t,y);M

2、=(max(y)-1)/1)*100;disp(最大超调两M= num2str(M) %);最大超调两M=2.5546%，用软件标示的最大超调量为2.55%。1.2、典型二阶系统 编程求当n =6,取0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.5、2.0时的单位阶跃响应曲线。wn=6;zeta=0.2:0.2:1.0,1.5,2.0;figure(1);hold onfor k=zeta;num=wn.2;den=1,2*k*wn,wn.2;step(num,den);end;text(0.55,1.5,0.2);text(0.6,1.25,0.4);text(0.6,1.1,0.6);tex

3、t(0.65,1.0,0.8);text(0.7,0.9,1.0);text(0.74,0.78,1.5);text(0.83,0.7,2.0);legend(0.2,0.4,0.6,0.8,1.0,1.5,2.0);title(Step Response);hold off1.3、典型二阶系统传递函数为： 绘制当=0.7,n取2、4、6、8、10、12时的单位阶跃响应曲线。 w=2:2:12;zeta=0.7;figure(1);hold onfor wn=w num=wn.2; den=1,2*zeta*wn,wn.2; step(num,den);endtext(0.31,1.06,12

4、);text(0.413,1.06,10);text(0.563,1.06,8);text(0.762,1.06,6);text(1.16,1.06,4);text(2.19,1.06,2);legend(2,4,6,8,10,12);title(Step Redponse);hold off2、根轨迹分析 根据下面负反馈系统的开环传递函数，绘制系统根轨迹，并分析使系统稳定的K值范围。 num=1;den=conv(1,0,conv(1,1,1,2);rlocus(num,den);K,poles=rlocfind(num,den) hy4Select a point in the graph

5、ics windowselected_point = -1.8697 + 1.0248iK = 2.9607poles = -2.6664 + 0.0000i -0.1668 + 1.0405i -0.1668 - 1.0405i3、频域分析 3.1 典型二阶系统传递函数为： 绘制当=0.7,n取2、4、6、8、10、12时的伯德图 w=logspace(0,1);zeta=0.7;wn=2:2:12;figure(1);hold onfor w1=wn num=w1.2; den=1,2*zeta*w1,w1.2; bode(num,den,w);endgrid;legend(2,4,6,8

6、,10,12);title(Bode plot);hold off3.2 典型二阶系统传递函数为： 绘制当n =6,取0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.5、2.0时的伯德图。 w=logspace(0,1);wn=6;zeta=0.2:0.2:1.0,1.5,2.0;figure(1);hold onfor k=zeta num=wn.2; den=1,2*k*wn,wn.2; bode(num,den,w);endgrid;legend(0.2,0.4,0.6,0.8,1.0,1.5,2.0,7);title(Bode plot);hold off四、实验总结：本次实习的主要内容是控制系统的时域、频域和根轨迹分析，经过这次实习，学会了如何在MATLAB中进行一个系统的时域分析，画出它们在阶跃响应下的图形等，并学会了控制系统的频域分析，做出系统的伯德图等，而