实验一：绘制控制系统的根轨迹(学生用)

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1、实验一：绘制控制系统的根轨迹RootLocusGraphicsofControllingSystem一、实验目的1.利用计算机完成控制系统的根轨迹作图；2.了解控制系统根轨迹图的一般规律；3.利用根轨迹进行系统分析。二、实验步骤1.在Windows界面上双击matlab图标，即可打开MATLAB命令平台。2.练习相关M函数（1）根轨迹作图函数：rlocus(sys)rlocus(sys,k)r=rlocus(sys)[r,k]=rlocus(sys)函数功能：绘制系统根轨迹图或者计算绘图变量。格式1：控制系统的结构图如图1

2、所示。图1控制系统的结构图输入变量sys为LTI模型对象，k为机器自适应产生的从0→∞的增益向量，绘制闭环系统的根轨迹图。1格式2：k为人工给定的增益向量。格式3：返回变量格式，不作图。r为返回的闭环根向量。格式4：返回变量r为根向量，k为增益向量，不作图。例如，系统开环传递函数为根轨迹作图程序为：k=1;%零极点模型的增益值z=[];%零点p=[0,-1,-2];%极点sys=zpk(z,p,k);rlocus(sys)做出的根轨迹图如图2所示。图2根轨迹图2（2）零点极点位置绘图函数：pzmap(sys)[p,z]=p

3、zmap(sys)函数功能：给定系统数学模型，做出零点极点位置图。格式1：零点极点绘图命令。零点标记为“o”，极点标记为“+”。格式2：返回零点极点值，不作图。例：系统传递函数为num=[2-2];den=[141420];sys=tf(num,den);pzmap(num,den)零点极点图如图3所示。图3零极点图3三、实验内容给定如下各系统的开环传递函数，做出它们的根轨迹图，并完成给定要求。（1）（a）准确记录根轨迹的起点、终点与根轨迹的条数；（b）确定根轨迹的分离点与相应的根轨迹增益。（2）（a）准确记录根轨迹的起点

4、、终点与根轨迹的条数；（b）确定根轨迹与虚轴交点。（3）已知系统结构图（选做）分别令（a）作不同Gc(s)时的根轨迹图并将曲线放在一个图上（holdon）进行比较；（b）选定闭环极点的虚部为1.73j（不一定完全一致），确定增益k和闭环根r。4四、实验要求（1）记录给定系统与显示的根轨迹图；（2）完成上述各题要求，撰写实验报告。五、成绩评定方式（1）实验报告30%（2）实验过程70%其中：出勤情况（迟到、早退）10%实验作风20%实验内容完成情况40%5