自动控制原理实验02

实验二、线性系统的根轨迹法1.设单位负反馈系统的开环传递函数为G(s)=K/(s*(s+1)*(s+5)),(1)绘制系统的根轨迹，并将手工绘制结果与实验绘制结果比较；clf>>num=1;>>den=conv([110],[15]);>>rlocus(num,den)(2)从实验结果上观察系统稳定的K值范围；rFigurel冈Eile£ditViewInEertToolsIlesktopWindowHelpRootLocusmxvtEUraEE-0-12oRealAxisSystem:sysGain:29.9Pole:0.00421+223Damping:-C.0C1S9OvsnshoctmxvtEUraEE-0-12oRealAxisSystem:sysGain:29.9Pole:0.00421+223Damping:-C.0C1S9Ovsnshoct(%):1C1Frequencyfrad/sec):2.23由图可知K值范围为0〜29.9(3)用simulink环境观察系统临界稳定时的单位阶跃响应。

2•设单位反馈控制系统的开环传递函数为G(s)=K*(s+3)/(s*(s+1)*(s+2));(1)仿照上题绘制系统的根轨迹，并判断系统的稳定性;clf

>>num=[13];>>den=conv([110],[12]);>>rlocus(num,den)由图知，该系统始终保持稳定.(2)分别取K=5和K=50，利用simulink环境观察系统的单位阶跃响应，并比实验结果。K=5时，该系统呈现欠阻尼状态，阻尼系数接近于1。K=50时，该系统呈现欠阻尼状态，阻尼系数接近于0.3.完成教材第四章习题4-7，4-8，4-10(1)习题4-7,已知开环传递函数为K/(s(s+4)(s9+4s+20));试概略画出其闭环系统根轨迹图。clf>>num=1;

>>den=conv([140],[1420]);>>rlocus(num,den)EileEditViewInsertToolsHesktopWindowHelp□gshsT^^^^®EileEditViewInsertToolsHesktopWindowHelp□gshsT^^^^®W□I■qRootLocuss-xvAJBUCTBE--2-20RealAxis2耳s-xvAJBUCTBE--2-20RealAxis2耳System:sysGain:260Pole:0.000222+3.16iDamping:-7.02e-005Overshoot(%):100Frequency(rad/sec):3.16该系统K值范围为0~260时系统稳定。(2)习题4-8,已知开环传递函数为K(s+2)/((s9+4s+9)人2)；试概略画出其闭环系统根轨迹图。clf>>num=[12];>>den=conv([149],[149]);>>rlocus(num,den)

EileEditViewInsertToolsHesktopWindowHelpW□^11BQRootLocus-10 -8 -6 -4 -2 0 2RealAxis该系统K值范围为0〜95.6时稳定。(3)习题4-10，设反馈控制系统中G(s)=K/(s9*(s+2)*(s+5)),H(s)=l;要求:(A)概略绘出根轨迹图，并判断闭环系统的稳定性。clf>>num=1;>>den=conv([1200],[15]);>>rlocus(num,den)^^igure1□®EIEileEditViewInsertToolsHeskiopWindowHelpRootLocusRealAxis由图知，该系统不稳定。(B)如果改变反馈通路传递函数，使H(s)=l+2s，试判断H(s)改变后系统的稳定性，研究由于H(s)改变所产生的效应。clf>>num=[2l];>>den=conv([l200],[l5]);>>rlocus(num,den)EileEditViewInsertToolsHesktopWindowHelpDgSHsT^^^^®EileEditViewInsertToolsHesktopWindowHelpDgSHsT^^^^®W□ |BQRootLocuss-xvAJeuCTEE-s-xv