实验3控制系统的根轨迹作图

《实验3控制系统的根轨迹作图》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、实验3控制系统的根轨迹作图一、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及校正。二、实验步骤1.在Windows界面上用鼠标双击matlab图标，即可打开MATLAB命令平台。2.练习相关M函数根轨迹作图函数：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所示。输入变量sys为LTI模型对象，k为机器自适应产生的从Otoo的增益向量，绘制闭环系统的根轨迹图。格式2：k为人工给定的增益向量

2、。格式3：返冋变量格式，不作图。R为返冋的闭环根向量。格式4：返冋变量r为根向量，k为增益向量，不作图。更详细的命令说明，可键入“helprlocus"在线帮助查阅。例如：系统开坏传递函数为G($)二——&——S(S+1)(5+2)根轨迹作图程序为k=l;%零极点模型的增益值z=[];%零点p=[0,-l,-2];%极点sys=zpk(z,p,k);rlocus(sys)作lU的根轨迹图如图所示。零点极点位置绘图函数：pzmap(sys)[p,z]=pzmap(sys)函数功能：给定系统数学模型，作出零点极点位置图。格式1：零点极点绘图命令。零点标记为“+”，极点标记为格式2：返冋零

3、点极点值，不作图。例系统传递函数为G(5)=-__XX-oX20-20图8零极点图-253+452+145+20程序为num=[2-2];den=[l41420];sys=tf(num9den);pzmap(num,den)零点极点图如图8所示。闭环根查询函数：[k,poles]=rlocfind(sys)[k,poles]=rlocfind(sys,p)函数功能：用鼠标确定根轨迹上某一点的增益值k和该点对应的n个闭环根。格式1:在已经作出的根轨迹图上，用鼠标选择闭环极点的位置后，返回对应闭环极点的根轨迹增益值k和该点对应的n个闭环根poles,并在图上用十字光标标注。使用该命令之

4、前,需要使用rlocus()命令作出根轨迹图。格式厶给定右变量P为根轨迹上某点坐标值，返回对应该点的根轨迹增益值k和该点对应的n个闭环根polesc例系统开环传递函数为G(s)=2(£-1)+4“+14$+20cr-505(a)c50-5-505(b)图9在根轨迹上选择闭环极点num=[2-2];den=[l41420];sys=tf(num,den);rlocus(sys);[k,r]=rlocfind(sys)%在图上选择点，如图9(b)所示。Selectapointinthegraphicswindowselected_point=-1.7647+4.258Hk=4.5128■

5、1.7415+4.2652i-1.7415-4.2652i-0.5171三、实验内容给定如下各系统的开环传递函数，作出它们的根轨迹图，并完成给定要求。1.G01(5)=g(s—l)(s+3)G+4)要求：（1）准确记录根轨迹的起点.终点与根轨迹的条数（2）确定根轨迹的分离点与相应的根轨迹增益（3）确定临界稳定时的根轨迹增益kgLo2.G02(5)=忍(s+1)$($-1)(”+4$+16)要求：确定根轨迹与虚轴交点并确定系统稳定的根轨迹kg增益范围。3•已知系统开环传递函数为G“=十、，在分别增加开环零点z=-4,z=-2,z=-l的/（$+2）情况下，绘制系统的根轨迹，作时域仿真验

6、证，分析实验结果。p3=0的情况下,2.已知系统开环传递函数为G。=-i-,在分别增加开环极点p.=-4,+2）绘制系统的根轨迹，作时域仿真验证，分析实验结果。