《线性系统的根轨迹-自动控制原理实验报告》由会员分享，可在线阅读，更多相关《线性系统的根轨迹-自动控制原理实验报告（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、自动控制原理实验报告实验题目：线性系统的根轨迹班级：学号：姓名：指导老师：实验时间：一、实验目的1. 熟悉 MATLAB 用于控制系统中的一些基本编程语句和格式。2. 利用 MATLAB 语句绘制系统的根轨迹。3. 掌握用根轨迹分析系统性能的图解方法。4. 掌握系统参数变化对特征根位置的影响。二、实验内容同时得出在单位阶跃负反馈下使得闭环系统稳定的 K 值的范围。21 绘制下面系统的根轨迹曲线 )136)(2()2sssG程序：G=tf(1,1 8 27 38 26 0); rlocus (G); %绘制系统的根轨迹 k,r=rlocfind(G) %确定临界稳定时的增益值 k 和对应的极点
2、r G_c=feedback(G,1); %形成单位负反馈闭环系统step(G_c) %绘制闭环系统的阶跃响应曲线-12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6-10-8-6-4-20246810 Root LocusReal AxisImaginaryAxis0 20 40 60 80 100 120 14000.10.20.30.40.50.60.70.80.91 Step ResponseTime (sec)Amplitude得出在单位阶跃负反馈下使得闭环系统稳定的 K 值的范围：K28.742522 绘制下面系统的根轨迹曲线 )10(12)()( sssG程序：G=tf(1 1
3、2,1 23 242 1220 1000); rlocus (G); %绘制系统的根轨迹 k,r=rlocfind(G) %确定临界稳定时的增益值 k 和对应的极点 r G_c=feedback(G,1); %形成单位负反馈闭环系统step(G_c) %绘制闭环系统的阶跃响应曲线-60 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30-50-40-30-20-1001020304050 Root LocusReal AxisImaginaryAxis0 1 2 3 4 5 600.0020.0040.0060.0080.010.012 Step ResponseTime (sec)
4、Amplitude得出在单位阶跃负反馈下使得闭环系统稳定的 K 值的范围： K1.1202e+0323 绘制下面系统的根轨迹曲线)1.012.)(074.(5) ssKsG程序：G=tf(5 100,0.08568 1.914 17.14 100 0); rlocus (G); %绘制系统的根轨迹 k,r=rlocfind(G) %确定临界稳定时的增益值 k 和对应的极点 r G_c=feedback(G,1); %形成单位负反馈闭环系统step(G_c) %绘制闭环系统的阶跃响应曲线-60 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40-60-40-2002040600.
5、140.280.420.560.70.820.910.9751020304050601020304050600.140.280.420.560.70.820.910.975Root LocusReal AxisImaginaryAxis0 1 2 3 4 5 6 700.10.20.30.40.50.60.70.80.91 Step ResponseTime (sec)Amplitude得出在单位阶跃负反馈下使得闭环系统稳定的 K 值的范围：K 7.8321 根据实验结果分析根轨迹的绘制规则： 绘 制 根 轨 迹 的 相 角 条 件 与 系 统 开 环 根 轨 迹 增 益 值 的 大 小 无
6、关 。 即 在 S 平 面 上 ， 所 有满 足 相 角 条 件 的 点 的 集 合 的 构 成 系 统 的 根 轨 迹 图 。 即 相 角 条 件 是 绘 制 根 轨 迹 的 主 要 依 据 。 绘 制 根 轨 迹 的 幅 值 条 件 与 系 统 开 环 根 轨 迹 增 益 Kr 值 的 大 小 有 关 。 即 Kr 值 的 变 化 会 改变 系 统 的 闭 环 极 点 在 S 平 面 上 的 位 置 。 在 系 统 参 数 确 定 的 情 况 下 ， 凡 能 满 足 相 角 条 件 和 幅 值 条 件 的 S 值 ， 就 是 对 应 给 定 参 数的 特 征 根 ， 或 系 统 的 闭 环 极 点 。 由 于 相 角 条 件 和 幅 值 条 件 只 与 系 统 的 开 环 传 递 函 数 有 关 ， 因 此 ， 已 知 系 统 的 开 环 传 递 函 数便 可 绘 制 出 根 轨 迹 图 。根据此实验的结果分析根轨迹的绘制规则：执行前，先执行绘制根轨迹命令 rlocus（num,den） ，作出根轨迹图，然后确定临界稳定时的增益值 k 和对应的极点 r，执行 rlocfind 命令，在根轨迹图上选定闭环极点，得到该点的增益K 和闭环根 r 的返回变量值。三、实验心得与体会觉得老师讲的时候都听得挺好的，但是 matlab 仿真分析时还是不够，理论功底不扎实，再接再厉。
