武汉工程大学实验报告3.doc

1、武汉工程大学实验报告3武汉工程大学实验报告 专业 班号 组别 指导教师 姓名 同组者 实验名称 实验日期 第 次实验 一、实验目的 1.熟悉MATLAB用于控制系统中的一些基本编程语句和格式。2.利用MATLAB语句绘制系统的根轨迹。3.掌握用根轨迹分析系统性能的图解方法。掌握系统参数变化对特征根位置的影响。二、实验内容 1请绘制下面系统的根轨迹曲线 K?s)G( 22?6s?13)?2s?2)(ss(sK(s?12)?Gs)( 2(s?1)(s?12s?100)(s?10)K(0.05s?1)?)(sG 2?0.1ss?1)s(0.0714s?1)(0.012同时得出在单位阶跃负反馈下使得闭

2、环系统稳定的K值的范围。2.在系统设计工具rltool界面中，通过添加零点和极点方法，试凑出上述系统，并观察增加极、零点对系统的影响。三、实验结果及分析 K?s)G( ）（1 22s(s?2s?2)(s?6s?13)num=0 1; 指令： den=1 8 27 38 26 0; rlocus (num,den) grid _label(#;Real A_is#;),ylabel(#;Imaginary A_is#;) title(#;Root Locus#;)Root Locus100.720.60.460.30.1680.8460.9240.982si_A0ranigam-20.98-0.

3、9-0.8-0.70.0.40.0.1-1-1-1-Real A_i k =22.7553 结论；当0<K<22.7553是系统是稳定的 K(s?12)?s)G( 2）（ 2?12s?100)(s?s1s(?)(10)指令：num=1 12; den=1 23 242 1220 1000; rlocus (num,den) grid _label(#;Real A_is#;),ylabel(#;Imaginary A_is#;) title(#;Root Locus#;) Root Locus500.720.60.460.30.16400.84300.9220_.9810si_A

4、504030206010y0ranigam-100.98I-20_.92-300.84-40.70.0.40.0.1-5-11-5-6-42-33-2Real A_ik =1.0652e+003 结论：当0<k<1.0652e+003是系统稳定 K(0.05s?1)?s)G( 3）（ 21)?s0.1?s1)(0.012?s(0.0714s 指令：num=0.05 1; den=0.0008568 0.01914 0.1714 1 0; rlocus (num,den) grid _label(#;Real A_is#;),ylabel(#;Imaginary A_is#;) )

5、title(#;Root Locus#;Root Locus60600.140.280.70.560.4250400.8240300.9120210.97510si_A y0ranigam100.975I-20210.9130-400.8240500.70.280.140.560.42-6060-503040-20-10-60-4001020-30Real A_is k = 7.3546 结论：当0<K<7.3546时系统稳定 2.观察增加极、零点对系统的影响： K?)(sG22?6s?13)(s2?s?2s)(s： （1）通过添加零、极点凑系统第一步，添加零极点 2+2s+2)

6、G(s)=1/s(s得到-1-j1和-1+j1第二步，添加共轭极点22 +2s+2)( sG(s)=1/s(s，+6s+13)第三步，添加共轭极点-3+j2和-3-j2得到)?12K(s?G(s)2?12s?100s)(s?10)?(s1)( 凑成系统K(s?12)?)(Gs2?12s?100s1s(?)()(s?10) （）通过添加零、极点凑系统2 按上述步骤完成根轨迹绘制K(0.05?1)?sG() ）通过添加零、极点凑系统（32?0.1ss)(10.012?1)?07140s(.s（4）结论： 由图知，若添加的合理，会使系统的稳态误差减小，同时若添加的不合理，反倒会使系统不稳定；给系统添加开环零点，可使原来不稳定的系统变成稳定的系统。四、实验心得与体会 通过本次实验让我们首先熟悉了MATLAB用于控制系统中的一些基本编程语句和格式，随后又操作了一系列利用MATLAB语句绘制