系统建模与仿真实验图.docx
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系统建模与仿真实验图.docx
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系统建模与仿真实验图
3.
(1)
分别取0.3,0.5,0.8,2时,系统的bode图绘制:
num=[1];
den=[182738260];
rlocus(num,den)
[r,k]=rlocfind(num,den)
Grid
xlabel('RealAxis'),ylabel('ImaginaryAxis')
title('RootLocus')
选定图中根轨迹与虚轴的交点,单击鼠标左键得:
selected_point=
0.0021+0.9627i
k=
28.7425
r=
-2.8199+2.1667i
-2.8199-2.1667i
-2.3313
-0.0145+0.9873i
-0.0145-0.9873i
3.
(2)
num=[112];
den=[12324212201000];
rlocus(num,den)
[k,r]=rlocfind(num,den)
grid
xlabel('RealAxis'),ylabel('ImaginaryAxis')
title('RootLocus')
选定图中根轨迹与虚轴的交点,单击鼠标左键得:
selected_point=
0.0059+9.8758i
k=
1.0652e+003
r=
-11.4165+2.9641i
-11.4165-2.9641i
-0.0835+9.9528i
-0.0835-9.9528i
3.(3)
num=[0.051];
den=[0.00085680.019140.171410];
rlocus(num,den)
[k,r]=rlocfind(num,den)
Grid
xlabel('RealAxis'),ylabel('ImaginaryAxis')
title('RootLocus')
选定图中根轨迹与虚轴的交点,单击鼠标左键得:
selected_point=
0.0237+8.3230i
k=
7.6385
r=
-0.0916+8.4713i
-0.0916-8.4713i
-11.0779+1.2238i
-11.0779-1.2238i
4.2
先令G(s)=1/s,则可得其单位阶跃响应波形图为
然后逐步添加如下:
第一步、添加共轭极点-1+j1和-1-j1得到
G(s)=1/[s(s2+2s+2)],运行可得其单位阶跃
响应波形为
第二步、添加共轭极点-3+j2和-3-j2得
到G(s)=1/[s(s2+2s+2)(s2+6s+13)],运
行后可得其单位阶跃响应波形为
(2)通过添加零、极点凑系统
:
先令G(s)=1/(s+1),则可得其单位阶跃响应波形
然后逐步添加如下:
第一步、添加共轭极点-6+j8和-6-j8得到
G(s)=1/[(s+1)(s2+12s+100)],运行后可得其
单位阶跃响应波形为
第二步、添加极点-10得到G(s)=1/[(s+
1)(s2+12s+100)(s+10)],运行后可得其
单位阶跃响应波形为
第三步、添加零点-12得到G(s)=(s+12)/[
(s+1)(s2+12s+100)(s+10)],运行后可得其
单位阶跃响应波形为
(3)通过添加零、极点凑系统
:
先令G(s)=1/s,则可得其单位阶跃响应波形图为
然后逐步添加如下:
第一步、添加极点-1/0.0714得到G(s)=1/
[s(0.0714s+1)],运行后可得其单位阶跃
响应波形为
第二步、添加一对共轭极点,即分子添加项
(0.012s2+0.1s+1)后可得到
G(s)=1/[s(0.0714s+1)(0.012s2+0.1s+1)]
运行后可得其单位阶跃响应波形为
第三步、添加极点-20得到G(s)=1/[s(0.0714
s+1)(0.012s2+0.1s+1)(0.05s+1)],运行后可得其
单位阶跃响应波形为
4.1
1分别取,0.3,0.5,0.8,2时,系统的bode图绘制:
2.
(1)
Bode图的绘制:
num=[000010];
den=[524-500];
bode(num,den)
grid
②Nyquist图的绘制:
num=[000010];
den=[524-500];
[z,p,k]=tf2zp(num,den);p
p=
0
0
-5.0000
0.2000
③Nichols图的绘制
num=[000010];
den=[524-500];
[mag,phase]=nichols(num,den);
plot(phase,20*log10(mag))
ngrid
④Step曲线的绘制
num=[000010];
den=[524-500];
step(num,den)
grid
num=[000088];
1bode曲线的绘制:
num=[000088];
den=[12110015000];
bode(num,den)
grid
②Nyquist曲线的绘制:
num=[000088];
den=[12110015000];
[z,p,k]=tf2zp(num,den);
nyquist(num,den)
p=
0
0
-15.0000
-3.0000+1.0000i
-3.0000-1.0000i
③Nichols图的绘制:
num=[000088];
den=[12110015000];
[mag,phase]=nichols(num,den);
plot(phase,20*log10(mag))
ngrid
④Step曲线的绘制
num=[000088];
den=[12110015000];
step(num,den)
grid
①bode曲线的绘制:
num=[0001.3334];
den=[0.00010.0080.1710];
bode(num,den)
grid
②Nyquist曲线的绘制:
num=[0001.3334];
den=[0.00010.0080.1710];
[z,p,k]=tf2zp(num,den);p
nyquist(num,den)
p=
0
-50.0000
-20.0000
-10.0000
③Nichols图的绘制:
num=[0001.3334];
den=[0.00010.0080.1710];
[mag,phase]=nichols(num,den);
plot(phase,20*log10(mag);
ngrid
④Step曲线的绘制
num=[0001.3334];
den=[0.00010.0080.1710];
step(num,den)
grid
num=[0011];
den=[0.1100];
[gm,pm,wcg,wcp]=margin(num,den);
gm,pm,wcg,wcp
gm=
Inf
pm=
44.4594
wcg=
Inf
wcp=
1.2647
5.3
num0=10;
>>den0=conv([1,0],conv([1,1],[1,2]));
>>w=logspace(-1,1.2);
>>[gm1,pm1,wcg1,wcp1]=margin(num0,den0);
Warning:
Theclosed-loopsystemisunstable.
>Inlti.marginat89
Inmarginat92
>>[mag1,phase1]=bode(num0,den0,w);
>>[gm1,pm1,wcg1,wcp1]
ans=
0.6000-12.99191.41421.8020
>>margin(num0,den0)
>>grid;
>>wc=1.41;
>>beit=10;
>>T2=10/wc;
>>lw=20*log10(w/1.41)-4.44;
>>[il,ii]=min(abs(lw+20));w1=w(ii);
>>numc1=[1/w1,1];denc1=[1/(beit*w1),1];
>>numc2=[T2,1];denc2=[beit*T2,1];
>>[numc,denc]=series(numc1,denc1,numc2,denc2);
>>[num,den]=series(num0,den0,numc,denc);printsys(numc,denc)
num/den=
31.0168s^2+11.4656s+1
---------------------------
31.0168s^2+71.3593s+1
>>disp('校正之后的系统开环传递函数为:
');printsys(num,den)
校正之后的系统开环传递函数为:
num/den=
310.1682s^2+114.6557s+10
--------------------------------------------------------------
31.0168s^5+164.4098s^4+277.1116s^3+145.7186s^2+2s
>>[mag2,phase2]=bode(numc,denc,w);
>>[mag,phase]=bode(num,den,w);
>>[gm,pm,wcg,wcp]=margin(num,den);
>>subplot(2,1,1);semilogx(w,20*log10(mag),w,20*log10(mag1),'--',w,20*log10(mag2),'-.');
>>grid;ylabel('幅值(db)');title('--Go,-Gc,GoGc');
>>subplot(2,1,2);semilogx(w,phase,w,phase1,'--',w,phase2,'-',w,(w-180-w),':
');
>>grid;ylabel('相位(0)');xlabel('频率(rad/sec)');
>>title(['校正后:
幅值裕量=',num2str(20*log10(gm)),'db','相位裕量=',num2str(pm),'0']);
- 配套讲稿:
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- 系统 建模 仿真 实验
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