控制系统的根轨迹分系与频域分析

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1、实验报告实验名称课程名称专业班级:学号：实验台号:成绩:院系部:学生姓名:同组人:指导教师:实验日期:华北电力大学1、已知开环传递函数为H(s)='绘出闭环系统的根轨迹，并找〃+162+36”+80$出根轨迹与虚轴交点处的增益k值。实验程序：sys=tf(num,den);rlocus(sys);sgrid;[K,polcs]=rlocfind(sys)Selectapointinthegraphicswindow实验结果：seiectedpoint二0.0355+2.25161K二162.6096poles二-13.7411-2.3196

2、0.0304+2.2585i0.304-2.2585i25FlootLocus0.760.64200.86150.94System:sysGain:163Ftole:0.0304+2.26iDamping:-0.0134Overshoot(%):1040.50；34~0.1610152010s-x

3、);rlocus(sys);[K,poles]二rlocfind(sys)Selectapointinthegraphicswindow运行结果selected_point=-0.0024+2.4783127.4731poles=-5.1052-0.0103+2.4824i-0.0103一2.4824i-2.8742RootLocus-2-4-7-6-5-4-3-2RealAxis-1System:sysGain:27.6Pole:-0.00644+2.48iDamping:0.00259Overshoot(%):99.2Frequency

4、(rad/sec):2.48分析稳定性：由实验结果可知K=27.4731,所以k取值范围为(0,27.4731)时系统稳定，k大于27.4731时系统彳、稳定。3、编程实现惯性环节G(s)=丄,7=0.005的频率特性，编程实现幅相频率特Ts+1性，对数幅频和对数相频特性，绘制奈奎斯特图和们德图。实验程序：num=[200];den=[l,200];G二tf(num,den);nyquist(G)figure(2)bode(G)实验结果:NyquistDiagramRealAxis202aa■sxvA』EU-6eE46••oo■■8・o■B

5、odeDiagramo20■30■mp)a>p3c6e乏40■10210345■(6①p)①se=d10^1oo19Frequency(rad/s)4、编程实现振荡环节的频率特性OG($)=J=0.002,<=020.4,0.8,用MATLAB软件编程仿真出凡2+26+1振荡环节的幅相频率特性，对数幅频和对数相频特性，绘制奈奎斯特图和波德图，增益相位裕度的伯德图。并在同一极坐标图和伯德图中绘制不同：F的响应曲线。(1)nyquist图实验程序：T=0.002;e二[0.20.40.8];fori=l:3G=tf(l,[T*T,2*e(i)*

6、T,1]);nyquist(G)holdonend实验结果：-3-1.5•100.5RealAxis11.52NyquistDiagram(2)bode图实验程序:T二0.002;e=[0.20.40.8];fori二1:3G=tf(l,[T*T,2*e(i)*T,1]);bode(G)holdonend实验结果：BodeDiagram(8P)epn七乏200-20-40-60-80System:GFrequency(rad/s):503Magnitude(dB):7.84Frequency(rad/s)(6a>p)CDseud(3)增益相

7、位裕度的bode图实验程序:T=0-002;e=[0.20.40.8];fori=l:3G=tf(1,[T*T,2*e(i)*T,1]);margin(G)holdongridend实验结果:BodeDiagramGm=InfdB(atInfrad/s),Pm=-180deg(at0rad/s)mp)①Pn=u6el/l608000(6①p)QseLId102103104105Frequency(rad/s)