实验控制系统稳定性分析的matlab实现

精品文档---下载后可任意编辑实验 控制系统稳定性分析的 MATLAB 实现一、实验目的1． 熟悉 MATLAB 的仿真及应用环境2． 在 MATLAB 的环境下讨论控制系统稳定性二、实验内容和要求1． 学会使用 MATLAB 中的代数稳定判据判别系统稳定性2． 学会使用 MATLAB 中的根轨迹法判别系统稳定性3． 学会使用 MATLAB 中的频域法判别系统稳定性三、实验主要仪器和材料1、 PC 1 台2、 实验软件：MATLAB 四、实验方法，步骤及结果测试一）用系统特征方程的根判别系统稳定性：设系统特征方程为,计算特征根并判别该系统的稳定性。在 command widow 窗口输入下列程序，并记录输出结果。>> p=[1 1 2 2 3 5];>> roots(p)ans = + - + - >>二）用根轨迹法判别系统稳定性：对给定的系统的开环传递函数，进行仿真。1. 某系统的开环传递函数为 G(s)=,在 command window 窗口输入程序，记录精品文档---下载后可任意编辑系统闭环零极点及零极点数据，推断该闭环系统是否稳定。>> clear>> n1=[ 1];>> d1=[ 1 0];>> s1=tf(n1,d1);>> sys=feedback(s1,1);>> P={1};p=roots(P)p = + - >> pzmap(sys)>> [p,z]=pzmap(sys)p = + - z = -4>>零、极点图精品文档---下载后可任意编辑根据图可知：系统稳定2. 某系统的开环传递函数为 G(s)=, 在 command window 窗口输入程序记录系统开环根轨迹图。系统开环增益及极点，确定系统稳定时 K 的取值范围。>> clearn=[1];d=conv([1 1 0],[ 1]);sys=tf(n,d);rlocus(sys)[k,poles]=rlocfind(sys)Select a point in the graphics windowselected_point = 0 + k = 精品文档---下载后可任意编辑poles = + - >>根轨迹图稳定时 K 的取值范围为 (0，]。三）频率法判别系统稳定性：对给定的系统的开环传递函数，进行仿真。1. 已知系统的开环传递函数 G(s)=, 在 command window 窗口输入程序，用 bode 图法推断稳定性，记录运行结果，并用阶跃响应曲线验证（记录响应曲线）。1） 绘制开换系统 bode 图，记录数据。>> num=75*[0 0 1];>> den=conv([1 0],[1 16 100]);>> sys=tf(num,den);精品文档---下载后可任意编辑>> [Gm,Pm,Wcg,Wcp]=margin(sys)Gm = InfPm = Wcg = InfWcp = >> margin(sys)伯德图精品文档---下载后可任意编辑2） 绘制系统阶跃响应曲线，证明系统的稳定性。>> num=75*[0 0 1];>> den=conv([1 0],[1...