MATLAB综合实训题 姜.docx
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MATLAB综合实训题 姜.docx
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MATLAB综合实训题姜
MATLAB综合实训题
[要求写出系统指令,输出结果(包括图形)]
一、传递函数数学模型
1、应用MATLAB语言建立传递函数函数模型:
>>num=[1224020];
>>den=[24622];
>>G=tf(num,den)
G=
12s^3+24s^2+20
-------------------------------
2s^4+4s^3+6s^2+2s+2
Continuous-timetransferfunction.
2、借助多项式乘法函数conv建立传递函数模型:
num=4*conv(conv([12],[166]),[166]);
den=conv(conv([10],[1331]),[1325]);
G=tf(num,den)
G=
4s^5+56s^4+288s^3+672s^2+720s+288
-----------------------------------------------------
s^7+6s^6+14s^5+21s^4+24s^3+17s^2+5s
Continuous-timetransferfunction.
3、利用MATLAB将传递函数模型转换为零极点增益模型:
num=[11130];
>>den=[19458750];
>>[z,p,k]=tf2zp(num,den);
>>g=zpk(z,p,k)
g=
(s+6)(s+5)
---------------------------
(s+2)(s+1)(s^2+6s+25)
Continuous-timezero/pole/gainmodel.
4、应用MATLAB语言将传递函数用部分分式展开:
num=[2091];
den=[1144];
[r,p,k]=residue(num,den)
r=
-0.0000-0.2500i
-0.0000+0.2500i
-2.0000
p=
-0.0000+2.0000i
-0.0000-2.0000i
-1.0000
k=
2
二、用MATLAB对线性系统进行时域响应分析
求下列系统的单位阶跃响应、单位脉冲响应和单位加速度响应,并分析各系统的性能指标:
sys=tf([32],[121]);
step(sys);
xlabel('t');
ylabel('y');
title('单位阶跃响应');
>>gridon;
sys=tf([32],[121]);
impulse(sys);
xlabel('t');
ylabel('y');
title('单位冲激响应');
gridon;
sys=tf([120],[16116]);
step(sys);
xlabel('t');
ylabel('y');
title('单位阶跃响应');
gridon;
>>sys=tf([120],[16116]);
impulse(sys);
xlabel('t');
ylabel('y');
title('单位冲激响应');
gridon;
sys=tf([1025],[0.161.961025]);
step(sys);
xlabel('t');
ylabel('y');
title('单位阶跃响应');
gridon;
>>sys=tf([1025],[0.161.961025]);
impulse(sys);
xlabel('t');
ylabel('y');
title('单位冲激响应');
gridon;
三、用MATLAB进行控制系统频域分析
已知系统开环传递函数如下,画出系统的奈氏图和伯德图,并求出闭环单位阶跃响应。
num=200*conv([15],[15]);
>>den=conv([11],[118]);
>>nyquist(num,den)
>>gridon;
>>title('奈奎斯特图')
num=200*conv([15],[15]);
den=conv([11],[118]);
bode(num,den)
gridon;
title('伯德图')
num=1000*[0.51];
den=conv(conv([10],[21]),[110100]);
nyquist(num,den)
gridon;
title('奈奎斯特图')
num=1000*[0.51];
den=conv(conv([10],[21]),[110100]);
bode(num,den)
gridon;
title('伯德图')
四、已知控制系统的结构图如图所示,在输入信号r(t)=1(t)下,试分析其闭环特性:
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