控制系统matlab计算及仿真上机实验三.docVIP

控制系统MATLAB计算及仿真实验实验目的掌握MATLAB。MATLAB控制系统根轨迹的分析与计算方法。 二，实验PC机，Wndow 2k,MATLAB7.1三、实验内容1.M文件调试器的使用。2.程序设计 (1) 绘制系统的零极点图和根轨迹图.试求临界增益，以及该增益K对应的所有极点。 (2)当k=3时，用程序仿真的方法分析在单位阶跃及单位斜坡作用下系统的响应和稳态误差。 (3)用simulink仿真（2）里单位阶跃作用下输出情况,要求给出结构图和响应输出图，并与（2）的结果进行对比。 注意事项: 1．具体步骤由同学们自己设计。编辑、调试程序时，用M文件编辑器。 3．调试完毕后请提交实验报告，实验报告按照学校的统一格式要求书写，写清楚题目要求、源程序（请加必要的注释，否则由此导致的后果自己负责）、运行结果，如没有调试成功或没有达到实验要求，请加以说明，并分析可能的原因及解决办法。 4．实验报告交电子版，其文件名统一为：姓名+班号+学号+实验一（或二）。 num=[1]; den=conv([1 0],conv([1 1],[1 2])); sys=tf(num,den); figure(1),pzmap(sys); [p,z]=pzmap(sys); figure(2),rlocus(sys); 运行结果： 零极点图： 根轨迹图： 在figure（2）上选择点 如图： 由此图我们不难看出，临界增益k=5.99 [r]=rlocus(sys,5.99) 则k=5.99对应的极点为： r = -0.000454771038559 + 1.413248737561345i -0.000454771038559 - 1.413248737561345i (2) 1’.单位阶跃： 程序： num=[3];den=conv([1 0],conv([1 1],[1 2])); s=tf(num,den); sys=feedback(s,1); y=step(sys); l=length(y); t=10/(l-1); t1=[0:t:10]; subplot(121),plot(t1,y),grid; subplot(122),ess=1-y; plot(t1,ess),grid ess(length(ess)) 结果： 图形： 稳态误差： ans = 0.002116801553344 2’.单位斜坡： 程序： num=[3];den=conv([1 0],conv([1 1],[1 2])); s=tf(num,den); sys=feedback(s,1); num=sys.num{1}; den=sys.den{1}; v=[0:0.1:3]; t=[0:0.1:3]; [y,x]=lsim(num,den,v,t); subplot(121),plot(t,y) ess=1-y; subplot(122),plot(t,ess) ess=(ess(length(ess))) 运行结果： 图形： 稳态误差： ess = -0.960290039668437 （3） 结构图： 输出波形： 与2中所得波形： 比较 则可以得到：仿真波形有一定的延时，响应有点滞后，总体波形吻合较好。