实验二控制系统的频域分析 - 电子科技大学.DOC

《工程控制基础》课程 仿真实验指导书 电子科技大学 前 言 在学习《工程控制基础》课程时，许多计算问题越来越离不开计算机辅助分析及计算机辅助设计。本实验结合控制系统的分析与设计问题，简单介绍了MATLAB语言的有关用法，MATLAB语言的控制仿真程序设计方法MATLAB语言基础仿真1、控制系统的时域2、控制系统的3、根轨迹控制系统 输入程序代码： num=0 0 1] den=[1 1 0] w=0.1:0.1:100 [re ,im,w]=nyquist(num,den,w) plot(re,im) v=[-2 2 -5 5];axis(v) grid title(‘Nyquist plot of G(s)=1/[s(s+1)]’) xlabe(‘Real Axis’) ylabe(‘Imag Axis’) 4) 通过修改分子多项式和分母多项式的系统向量，达到修改系统参数的目的，观察绘制的奈魁斯特图的变化。 绘制伯德图 打开Matlab6.1。 绘制伯德图的传递函数为 输入程序代码 num=[0 0 25] den=[1 4 25] bode(num, den) grid on title(‘Bode diagram of G(s)=25/(s^2+4s+25)’) 4) 通过修改分子多项式和分母多项式的系统向量，达到修改系统参数的目的，观察绘制的伯德图的变化。 实验报告 实验报告必须提交的内容： 实验步骤。 输入代码 绘制的奈魁斯特图和伯德图 参数修改的方案 参数修改后图形变化的结果 6．参数变化所带来的图形变化的意义。 实验三 根轨迹及系统校正 一。实验目的 通过利用Matlab绘制根轨迹，了解传递函数中各参数对于开环零极点的分布的影响，对于闭环根轨迹的影响。初步对于利用根轨迹进行系统的校正有大致的了解。 二．实验仪器 计算机，Matlab软件 三。实验原理 Matlab软件为控制系统设计与仿真提供了强有力的工具。可以对控制系统的整体模型进行描述和分析。 四．实验操作 1．输入代码 function[ nk, dk, kc]=rllead(ng, dg,s_1) ngv=polyval(ng, s_1);dgv=poly(dg,s_1) g=ngv=dgv; theta=angle(g); if theta0; phi_c=pi-theta; end; if theta0; phi_c=-theta; end; phi=angle(s_1); theta_z=(phi+phi_c)/2; theta_p=(phi-phi_c)/2; z_c=real(s_1)-imag(s_1)/tan(theta_z); p_c=real(s_1)-imag(s_1)/tan(theta_p); nk=[1 –z_c]; dk=[1 –p_c]; nkv=polyval(nk,s_1),dkv=polyval(dk,s_c); kv=nkv/dkv; kc=abs(1/(g*kv)); if theta0; k=-k; end; 2．观察根轨迹图的形式和变化。 五．实验报告 必须提交以下内容： 实验步骤。 实验代码。 绘制的图形。 利用根轨迹进行系统校正的思想。 运用书本上的理论知识对实验内容进行分析。