自动控制原理MATLAB仿真实验一(控制系统的时域分析)

实验一 MATLAB及仿真实验(控制系统的时域分析)

一、实验目的

学习利用MATLAB进行控制系统时域分析,包括典型响应、判断系统稳定性和分析系统的动态特性; 二、实验内容 (一) 稳定性

1. 系统传函为G?s??3s4?2s3?5s2?4s?6s?3s?4s?2s?7s?25432,试判断其稳定性

num1=[0 3 2 5 4 6]; den1=[1 3 4 2 7 2]; sys1=tf(num1,den1); figure(1);hold on

[gm,pm,wcp,wcg]=margin(sys1); margin(sys1);

title('对数频率特性图'); xlabel('频率rad/sec'); ylabel('Gain dB');

s2?2s?22. 用Matlab求出G(s)?4的极点。

s?7s3?3s2?5s?2a=[0 0 1 2 2]; b=[1 7 3 5 2]; [z,p,k]=tf2zpk(a,b) ;

(二)阶跃响应 1. 二阶系统G?s??10s?2s?102

1)键入程序,观察并记录单位阶跃响应曲线

num1=[10]; den1=[1 2 10]; step(num1,den1); grid on;

2)计算系统的闭环根、阻尼比、无阻尼振荡频率,并记录

wn=sqrt(10);%自然振荡频率 zunibi=2/wn;%阻尼比 syms s;

S=solve(s^2+2*s+10);%求闭环根

3)修改参数,分别实现??1和??2的响应曲线,并记录

n0=10;

d0=[1 2 10];

step(n0,d0);%原响应曲线 hold on; n1=10;

d1=[1 6.32 10]; step(n1,d1); n2=10;

d2=[1 12.64 10]; step(n2,d2);

4)修改参数,分别写出程序实现wn1?1w0和wn2?2w0的响应曲线,并记录

2n0=10; d0=[1 2 10];

step(n0,d0);%原响应曲线 hold on; n1=2.5; d1=[1 1 2.5]; step(n1,d1); n2=40; d2=[1 4 40]; step(n2,d2);

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