自动控制原理实验五 利用MATLAB绘制系统根轨迹

【自我实践 5】在实验内容(2)中控制系统的根轨迹上分区段取点，构造闭环系统传递函数，分别绘制其对应系统的阶跃响应曲线，并比较分析。1：阻尼比=0.00196，k=5.94尺却占 5曲事坤 I 韻石阐■毗砸和)|卯 2|^lEpRmpon&eJJ-1URsilAMIS 如ci:onds、TinPtft-UHH??*1.*!iDwnp+HP.WIWF 阿册艸泗図 1+1TrwlswcffilslJWlikdP101实验五利用 MATLAB 绘制系统根轨迹一、实验目的(1) 熟练掌握使用 MATLAB 绘制控制系统零极点图和根轨迹图的方法；(2) 熟练使用根轨迹设计工具 SISO；(2) 学会分析控制系统根轨迹的一般规律；(3) 利用根轨迹图进行系统性能分析；(4) 研究闭环零、极点对系统性能的影响。二、实验原理及内容1、根轨迹与稳定性当系统开环增益从变化时，若根轨迹不会越过虚轴进入 s 右半平面，那么系统对所有的 K 值都是稳定的；若根轨迹越过虚轴进入 s 右半平面，那么根轨迹与虚轴交点处的 K 值，就是临界开环增益。应用根轨迹法，可以迅速确定系统在某一开环增益或某一参数下的闭环零、极点位置，从而得到相应的闭环传递函数。2、根轨迹与系统性能的定性分析1) 稳定性。如果闭环极点全部位于 s 左半平面，则系统一定是稳定的，即稳定性只与闭环极点的位置有关，而与闭环零点位置无关。2) 运动形式。如果闭环系统无零点，且闭环极点为实数极点，则时间响应一定是单调的；如果闭环极点均为复数极点，则时间响应一般是振荡的。3) 超调量。超调量主要取决于闭环复数主导极点的衰减率，并与其它闭环零、极点接近坐标原点的程度有关。4) 调节时间。调节时间主要取决于最靠近虚轴的闭环复数极点的实部绝对值；如果实数极点距虚轴最近，并且它附近没有实数零点，则调节时间主要取决于该实数极点的模值。5) 实数零、极点影响。零点减小闭环系统的阻尼，从而使系统的峰值时间提前，超调量增大；极点增大闭环系统的阻尼，使系统的峰值时间滞后，超调量减小。而且这种影响将其接近坐标原点的程度而加强。2：阻尼比=0.246,k=2.16-8-*58*^-1-fiuf•-fiLM-CLUEll^E-ELMyatzz诃匚:/dm...■：'....../d'Bp4«mG益品 2tE>F*41J33+ULMU\_UF5Danpr^Q34EEhmhni|%r451ifift'-..FnSMW|!WHOK\rr、W，i!4±•L21tLH局 d<由辱S^un.怕Tne■阿测讷:苗JAjigW*.I如怡曲 25TmcKc£Dn[&j3：阻尼比=0.669k=0.669眦 Icm 曲 5RDDILWLSPIOIof 百旧序釧2-2TBPUWWBJa?s-uwlI10C11fl18TimeIsectnd 制4：阻尼比=1.0,k=0,385|}航[i.Si..0®.0 和甲 ...