自动控制原理 matlab实验报告 4太原理工大学.docx
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自动控制原理matlab实验报告4太原理工大学
课程名称:
自动控制原理
实验项目:
基于MATLAB根轨迹绘制与性能分析
实验地点:
北区大机房
专业班级:
学号:
学生姓名:
指导教师:
2014年12月18日
[实验内容]
1.给定开环传递函数
,绘制其系统伯德图、尼科尔斯图、奈奎斯特图,熟悉上述命令并分析系统稳定性。
clear;
num=[0,0,1];
den=[1,5,6,0];
nyquist(num,den)
%ÉèÖÃ×ø±êÏÔʾ·¶Î§
v=[-2,2,-2,2];
axis(v)
grid
title('NyquistPlotofG(s)=1/(s(s+2)(s+3))')
figure
(2)
bode(num,den)
grid
title('BodeDiagramofG(s)=1/(s(s+2)(s+3))')
figure(3)
nichols(num,den)
grid
title('NicholsDiagramofG(s)=1/(s(s+2)(s+3))')
figure(4)
subplot(1,2,1);
%µÚÒ»¸öͼΪÄÎÊÏͼ
nyquist(num,den);
grid
xlabel('RealAxis')
ylabel('ImagAxis')
%µÚ¶þ¸öͼΪʱÓòÏìӦͼ
[Gm,Pm,Wcg,Wcp]=margin(num,den)
subplot(1,2,2);
step(num,den)
grid
xlabel('Time(secs)')
ylabel('Amplitude')
因为奈奎斯特图不包含(-1,j0),故系统稳定
2.已知开环传递函数
要求:
a)在同一坐标系中作bode图并分别计算系统的稳定裕度Lg和γc,并确定系统的稳定性。
b)clear;
c)T=0.1;
d)
e)fori=1:
4
f)
g)ifi==1
h)E=2
i)t='-r';
j)end
k)ifi==2
l)E=1
m)t='-g';
n)end
o)ifi==3
p)E=0.5
q)t='-b';
r)end
s)ifi==4
t)E=0.1
u)t='-y';
v)end
w)num=[0,0,1];
x)den=[T^2,2*T*E,1];
y)figure
(1)
zz)bode(num,den,t)
aa)grid
bb)holdon
cc)title('BodeDiagramofG(s)=1/(T^2*S^2+2*E*T*S+1)')
dd)
ee)
ff)figure
(2)
gg)G=tf(num,den);
hh)G_c=feedback(G,1);
ii)step(G_c,t)
jj)grid
kk)[Gm,Pm,Wcg,Wcp]=margin(num,den)
ll)
mm)xlabel('Time(secs)')
nn)ylabel('Amplitude')
oo)holdon
pp)end
运行结果:
E=
2
Gm=
Inf
Pm=
-180
Wcg=
Inf
Wcp=
0
E=
1
Gm=
Inf
Pm=
-180
Wcg=
Inf
Wcp=
0
E=
0.5000
Gm=
Inf
Pm=
90
Wcg=
Inf
Wcp=
10.0000
E=
0.1000
Gm=
Inf
Pm=
16.2591
Wcg=
Inf
Wcp=
14.0003
>>
根据稳定裕度可以看出当克塞=0.1时它的单位阶跃响应震荡幅度越大,它的稳定裕度越小为16.2591.当克塞=0.5时,它的单位阶跃响应振幅变小,它的稳定裕度变大为90
当克塞=1时,它的单位阶跃响应振幅变得很小,他的稳定裕度最大为180。
当克塞=2时,他它的单位阶跃响应变化更小,它的稳定裕度保持180不变。
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