《控制系统仿真matlab第六章习题答案汇总.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《控制系统仿真matlab第六章习题答案汇总.doc（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、控制系统仿真matlab第六章习题答案汇总控制系统仿真第六章课后题作业6.1在图6.1中，已知单位负反应系统被控对象的传达函数为KG(s)s(0.1s1)(0.001s1)试编写matlab程序，设计系统的超前改正器Gc(s),要求：1）在斜坡信号r（t)=2t作用下，系统的稳态偏差ess s=tf(s); G=1000/(s*(0.1*s+1)*(0.001*s+1);margin(G)%绘制校订前的bode图/ figure(2) sys=feedback(G,1); step(sys)%绘制校订前的单位阶跃响应曲线Gm,Pm=margin(G);%该句值计算bode图的增益裕量Gm和相位
2、裕量Pm mag,phase,w=bode(G);%该句只计算bode图上多个频次点w对应的幅值和相位 QWPm=50;%取改正后的相位为50 FIm=QWPm-Pm+5; FIm=FIm*pi/180; alfa=(1-sin(FIm)/(1+sin(FIm); adb=20*log10(mag); am=10*log10(alfa); wc=spline(adb,w,am); T=1/(wc*sqrt(alfa); alfat=alfa*T;Gc=tf(T1,alfat1)%校订器的传达函数Transferfunction:0.01794s+1-0.00179s+1figure(3)mar
3、gin(Gc*G)%系统改正后的bode图 figure(4) step(feedback(Gc*G,1)%校订后的单位阶跃响应曲线作业6.2在图6.1中，已知单位负反应系统被控对象的传达函数为G(s)Ks(0.1s1)(0.02s1)试编写matlab程序，设计系统的滞后校订器Gc（s）,要求：1)在斜坡信号r(t)=t作用下，系统的稳态偏差ess0.01；2)校订后系统的相位裕度Pm范围为：4050；3) 绘制系统改正前后的bode图和阶跃响应曲线。计算Kess=1/K=100取K=100程序以下： s=tf(s); G=100/(s*(0.1*s+1)*(0.02*s+1); margi
4、n(G)%绘制校订前的bode图以下列图示，这是一个不稳固的系统。 figure(2) step(feedback(G,1)能够看出系统的动向响应不稳固，处于震荡发散的状态。 P0=45; fic=-180+P0+5; mu,pu,w=bode(G); wc2=spline(pu,w,fic); d1=conv(conv(10,0.11),0.021); na=polyval(100,j*wc2); da=polyval(d1,j*wc2);%该句是用j*wc2取代多项式中的s G1=na/da;g1=abs(G1);%abs()函数是取绝对值，这里表示求复数G1的模 L=20*log10(g
5、1); beta=10(L/20);T=1/(0.1*wc2); betat=beta*T; Gc=tf(T1,betat1)Transferfunction:1.558s+1-20.27s+1 figure(3) margin(Gc*G) figure(4) step(feedback(Gc*G,1)作业6.3在图6.1中，已知单位负反应系统被控对象的传达函数为KG(s)s(s1)(s2)试编写matlab程序，设计系统的滞后-超前校订器Gc(s),要求：1）在单位斜坡信号r(t)=t作用下，系统的速度偏差系数Kv=20s-1；2）校订后系统的实质相位裕量Pm范围为：4258；3）校订后系统
6、的实质剪切频次wc2=1.3rad/s;4）绘制系统校订前后的bode图和阶跃响应曲线。由题知KvlimsG(s)KK20K=40limss0s0s(s1)(s2)2程序以下：先绘制校订前的bode图和单位阶跃响应曲线，再绘制校订后的第一种 s=tf(s); G0=40/(s*(s+1)*(s+2); figure(1) margin(G0) figure(2) step(feedback(G0,1)校订前系统的增益裕量Gm=-16.5，相位裕量Pm=-40.4都是负值，系统不稳固剪切频次wc1=3.19rad/s,阶跃响应曲线是发散的。 wc2=4; Gm,Pm,wc1=margin(G0)
7、; beta=9;T1=1/(0.1*wc1); betat=beta*T1; Gc1=tf(T11,betat1)%计算并显示滞后校订器传达函数Transferfunction:7.071s+1-63.64s+1 sope=G0*Gc1;%计算原系统与滞后校订器串连后的传达函数 num=sope.num1;den=sope.den1; na=polyval(num,j*wc2); da=polyval(den,j*wc2); G=na/da; g1=abs(G); L=20*log10(g1); alfa=10(L/20); T=1/(wc2*(alfa)(1/2); alfat=alfa*
8、T;Gc2=tf(T1,alfat1)Transferfunction:1.018s+1-0.06139s+1 G=G0*Gc1*Gc2; sys=feedback(G,1); figure(3) margin(G) figure(4) step(sys)第二种：改良后s=tf(s); G0=40/(s*(s+1)*(s+2); figure(1) margin(G0) figure(2) step(feedback(G0,1) wc2=10; Gm,Pm,wc1=margin(G0); beta=9;T1=1/(0.1*wc1); betat=beta*T1;Gc1=tf(T11,betat1);%?2?oD?y?Yoy n1=conv(T11,040); d1=conv(conv(conv(10,11),12),betat1); na=polyval(n1,1i*wc2); da=polyval(d1,1i*wc2); G=na/da; g1=abs(G); L=20*log10(g1); alfa=10(L/20); T=1/(wc2*(alfa)(1/2); alfat=alfa*T; Gc2=tf(T1,alfat1); G=G0*Gc1*Gc2; sys=feedback(G,1); figure(3) margin(G) figure(4) step(sys)
