实验二根轨迹的绘制及系统分析

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1、《自动控制原理》实验报告题目：根轨迹的绘制及系统分析业级名号专班姓学:电子信息工程实验二根轨迹的绘制及系统分析一、实验S的1.熟练掌握使用MATLAB软件绘制根轨迹图形的方法；2.进一步加深对根轨迹图的丫解；3.利用所绘制根轨迹图形分析系统性能。二、实验内容本实验中各系统均为负反馈控制系统，系统的开环传递函数形式为:mG⑴=〒fl（卜巧）7=1（一）己知系统开环传递函数分别为如下形式:G（5）H（5）=(1)(2)(3)(4)(5)K(5+1)(5+2)尺&+3)(5+1)(5+2)K(s-3)(5+1)(5+2)G(5)//(5)=—(5+

2、1)(5+2)(5+3)JZG⑴"⑴=(5+1)(5+2)(5-3)1、绘制各系统的根轨迹；2、根据根轨迹判断系统稳定性；如果系统是条件稳定的（有根轨迹分支穿越虚轴），试确定稳定条件（K值取值范围）；(1)代码及截图num=[lJ;den=conv([11]，[12]);rlocus(num,den)sxVXJcou^elul0.60.40.20-0.2-0.4-0.6•0.8-2.50.5•2-1.5-1-0.50RealAxis根轨迹全部落在左半s平面上，该系统稳定。(1)代码及截图num=ll3J;den=conv([ll],[l2])

3、;rlocus(num,den)1.50.5s!x

4、7-6-5-4-3-2-101RealAxis根轨迹全部落在左半s平面上，该系统稳定。（3）代码及截阁num=［l-3］;den=conv（［l1］，［12］）;rlocus（num，den）rlocfind（num，den）0.60.4:-J0.2:-s!x

5、])rlocus(num，den)rlocfind(num，den)432101234■IIISIXVXJEUIcneElSystem:sysGain:0.394Pole:-1.42-0.074HDamping:0.999/Overshoot(%):0Frequency(rad/sec):1.42■-5-8-7-6-5-4-3-2-101RealAxis根轨迹越过虚轴进入右半S平而，该系统条件稳定，稳定条件K的取伉(0,62)(4)代码及截图num=[1];den=conv(conv([11],[12]),[1-3]);rlocus(num,

6、den)rlocfind(num,den)50-5sixvXJEUO)EEI-10-15'1111_I-15-10-50510RealAxis根轨迹越过虚轴进入右半S平而，该系统条件稳定，稳定条件K的取伉（0,6）3、比较（1）一（5）的传递函数和它们的根轨迹，分析：①增加位于虚轴左侧的开环零点，对系统性能的影响：②增加位于虚轴右侧的开环零点，对系统性能的影响：③增加位于虚轴左侧的开环极点，对系统性能的影响。④增加位于虚轴右侧的开环极点，对系统性能的影响。总结加入开环极点或开环零点对系统性能的影响。①比较（1）和（5）图，增加位于虚轴左侧的开

7、环零点，使系统根轨迹向左偏移，提高了系统的稳定度，有利于改善系统的动态性能。②增加位于虚轴右侧的开环零点，使系统不稳定，降低了系统动态性能。③比较（1）和（4）图，增加位于虚轴左侧的开环极点，使系统的根轨迹向右偏移，降低系统稳定度，不利于改善系统的动态性能。④比较（1）和（5）图，增加位于虚轴右侧的开环极点，使系统的根轨迹向右偏移，系统变得不稳定，系统的动态性能降低。综合上述，增加开环零点可使根轨迹向左偏移，有利于改善系统的和对稳定性和动态性能，尤其是位于虚轴左侧的开环零点，和反，加入开环极点，根轨迹向右偏移，不利于系统的和对稳定性和动态性能

8、。（二）己知系统开环传递函数分别为如下形式:G⑴//⑴二5（5+1）（5+4）1、绘制系统的根轨迹；2、试确定使系统的阶跃响应呈现振荡衰减形式的K值取值范围;3、试