MATLAB自动控制原理实验

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1、自动控制原理实验MATLAB仿真部分实验七控制系统的MATLAB分析一、实验目的1)、掌握如何使用Matlab进行系统的时域分析2)、掌握如何使用Matlab进行系统的频域分析3)、掌握如何使用Matlab进行系统的根轨迹分析4)、掌握如何使用Matlab进行系统的稳定性分析5)、掌握使用Bode图法进行控制系统设计的方法二、实验内容1、时域分析法根据下面传递函数模型：绘制其单位阶跃响应曲线并从图上读取最大超调量，绘制系统的单位脉冲响应、零输入响应曲线。1)、某单位负反馈系统传递函数为：结论：自动控制原理实验MATLAB仿真部分2)、典型二阶系统传递函数为：当ζ=0.7,

2、ωn取2、4、6、8、10、12的单位阶跃响应。结论：自动控制原理实验MATLAB仿真部分3)、典型二阶系统传递函数为：当ωn=6,ζ取0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.5、2.0的单位阶跃响应。结论：自动控制原理实验MATLAB仿真部分2、频率分析法根据下面传递函数模型，绘制出系统的频率响应曲线，包括Bode图和Nyquist图，并从图上读取相角交接频率、截止频率，并求出幅值裕度和相角裕度。1)、典型二阶系统传递函数为：当ζ=0.7,ωn取2)、4)、6)、8、1)0、1)2)的伯德图和奈奎斯特图。Wn=2Wn=4自动控制原理实验MATLAB仿真部分Wn=6W

3、n=8Wn=10Wn=12自动控制原理实验MATLAB仿真部分2)、典型二阶系统传递函数为：当ωn=6,ζ取0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.5、2.0的伯德图和奈奎斯特图。取ζ=0.2：取ζ=0.4：自动控制原理实验MATLAB仿真部分取ζ=0.6：取ζ=0.8：取ζ=1.0：取ζ=1.5：自动控制原理实验MATLAB仿真部分取ζ=2.0：结论：自动控制原理实验MATLAB仿真部分3、根轨迹法根据下面负反馈系统的开环传递函数，绘制系统根轨迹，并分析系统稳定的K值范围，分离点的坐标，与虚轴的交点。1)、开环传递函数为：结论：自动控制原理实验MATLAB仿真部分2

4、)、某单位负反馈系统开环传递函数为：结论：3)、开环传递函数为：自动控制原理实验MATLAB仿真部分结论：4、稳定性分析1)、代数法稳定性判据：（用求分母多项式的根和routh函数两种方法)已知系统的开环传递函数为：试对判别系统闭环稳定性。自动控制原理实验MATLAB仿真部分2)、根轨迹法判断系统稳定性：已知一个单位负反馈系统开环传递函数为：试在系统的闭环根轨迹图上选择一点，求出该点的增益及其系统的闭环极点位置，并判断在该点系统闭环的稳定性。结论：自动控制原理实验MATLAB仿真部分3)、Bode图法判断系统稳定性：已知两个单位负反馈系统的开环传递函数分别为：和用Bode

5、图法判断系统闭环的稳定性。结论：5、校正设计1)、设单位负被控对象的传递函数为：，其设计要求自动控制原理实验MATLAB仿真部分自动控制原理实验MATLAB仿真部分结论：