基于MATLAB的根轨迹绘制与性能分析实验指南

基于MATLAB的根轨迹绘制与性能分析实验指南

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/2302_77197069/article/details/145388643

实验目的

1. 利用计算机完成控制系统的根轨迹作图；
2. 了解控制系统根轨迹图的一般规律；
3. 利用根轨迹进行系统分析。

实验仪器

1. 计算机
2. MATLAB软件

实验内容及步骤

1. 作系统的根轨迹图，记录并观察曲线，依此分析系统的性能。
   

2. 作系统的根轨迹图，记录并观察曲线，依此分析系统的性能。
   

3. 作系统的根轨迹图，记录并观察曲线，依此分析系统的性能。

实验指导

1. 根轨迹作图函数（命令）：rlocus( )

   调用格式：

• rlocus(sys) 或 rlocus(num，den)

• rlocus(sys,k)

  说明：

• 画根轨迹图，变化参量（一般是根轨迹增益）范围系统自动给出；

• 变化参量（一般是根轨迹增益）范围在程序中给出；

• r=rlocus(sys)

• [r,k]=rlocus(sys)

  说明：

• 不画根轨迹图；

• 返回闭环根向量；

• 返回闭环根向量（r）和变化参量（k）。

2. 根与根轨迹增益的求取

• 在根轨迹上点击，可得到该点的根值和对应的根轨迹增益值。
  图1根轨迹值

• 使用计算给定根的根轨迹增益的函数（命令）：rlocfind( )

  调用格式：

• [k,poles]=rlocfind(sys)

• [k,poles]= rlocfind(sys,p)

  使用方法：

• 首先，当前根轨迹已绘出。运行该命令时，在根轨迹图中显示出十字光标，当用户选择其中一点时，其相应的增益由k记录，与增益相关的所有极点记录poles中；同时，在命令行窗口显示出来。

• 事先事先给出极点p，运行该命令时，除了显示出该根对应的增益以外，还显示出该增益对应的其它根。

3. 开环零点极点位置绘图函数（命令）：pzmap( )

   调用格式：

• pzmap(sys)

• [p,z]=pzmap(sys)

  函数功能：

• 给定系统数学模型，作出开环零点极点位置图。

  说明：

• 零点标记为“+”，极点标记为“o”。

• 返回零点极点值，不作图。

实验报告

给定如下系统的开环传递函数，作出它们的根轨迹图，并完成给定要求。

1. 要求：

• (a) 准确记录根轨迹的起点、终点于根轨迹的条数。根轨迹条数为三条。
• (b) 确定根轨迹的分离点与相应的根轨迹增益。
• (c) 确定临界稳定时的根轨迹增益。

2. 要求：确定根轨迹与虚轴交点并确定使得系统稳定的根轨迹增益取值范围
   22.6<Kg<35.3

3. 要求：作出根轨迹图