多阶系统控制真及性能分析.doc

华侨大学厦门工学院 微机测控专题课程设计报告 题 目：多阶系统控制仿真及性能分析 专业、班级： 分 数 : 2013年 1 月 1 日 目 录 一、 课程设计的概述 1、设计任务目的………………………………………………………………………3 设计题目及要求…………………………………………………………………3 二、 控制系统数字仿真课程设计内容 1、开环零极点的程序…………………………………………………………………4 2、开环零极点图………………………………………………………………………5 3、闭环零极点的程序…………………………………………………………………5 4、闭环零极点图………………………………………………………………………6 5、根轨迹图的程序……………………………………………………………………6 6、根轨迹图……………………………………………………………………………8 7、系统性能指标程序………………………………………………………………10 8、单位阶跃响应图…………………………………………………………………11 三、 总结……………………………………………………………………………13 四、参考文献…………………………………………………………………………14 五、致谢………………………………………………………………………………15 一、 课程设计的概述 （一）MATLAB绘画未校正系统的开环和闭环零极点图 传递函数: G(S)=9(S+6)/(S+1)(S^2+4S+2) 原理框图: R（S） Y（S） 图2.1系统原理图 1.开环零极点图的程序  Clear num=[40 320]; den=conv([1 1],[1 4 6]); sys=tf(num,den); pzmap(sys) [p,z]=pzmap(sys) 开环零极点的值： p?=???-3.4142???-1.0000???-0.5858z?=????-6 2．开环零极点图 图2.2开环函数的零极点图 3.闭环零极点图的程序 clear num=[9 54]; den=conv([1 1],[1 4 2]); sys=tf(num,den); sys=feedback(sys,1); pzmap(sys) [p,z]=pzmap(sys) 闭环零极点的值： p?=??-4.4547????????????-0.2726?+?3.5351i??-0.2726?-?3.5351iz?=????-6 4.闭环零极点图 图2.3闭环函数的零极点图 利用MATLAB绘画根轨迹图，分析系统随着根轨迹增益变化的性能。并估算超调量=16.3%时的K值（计算得到）。 G(S)=9(S+6)/(S+1)(S^2+4S+2) 5.绘制根轨迹图的程序 function s=jjx(sys) num=[9 54]; den=conv([1 1],[1 4 2]); sys=tf(num,den); rlocus(sys) hold on jjx(sys); s=jjx(sys) [K,Wcg]=imwk(sys) set(findobj(marker,x),markersize,8,linewidth,1.5,Color,k); set(findobj(marker,o),markersize,8,linewidth,1.5,Color,k); function s=jjx(sys) sys=tf(sys); num=sys.num{1}; den=sys.den{1}; p=roots(den); z=roots(num); n=length(p); m=length(z); if nm s=(sum(p)-sum(z))/(n-m); sd=[]; if nargout1 for i=1:n-m sd=[sd,s];