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文档简介

专业： 姓名： 学号： 日期： 2010.12.22 桌号：_ _实验报告课程名称：_自动控制理论实验_ 指导老师： 吴越 成绩：_实验名称： 控制系统的根轨迹分析 实验类型：_同组学生姓名：_一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一. 实验目的装 订 线1. 掌握用计算机辅助分析法分析控制系统的根轨迹2. 熟练掌握Simulink仿真环境。二实验原理及方法根轨迹是指，当开环系统某一参数（一般来说，这一参数选作开环系统的增益k）从零变到无穷大时，系统闭环特征方程的根在s平面上的轨迹。因此，从根轨迹，可分析系统的稳定性、稳态性能、动态性能。同时，对于设计系统可通过修改设计参数，使闭环系统具有期望的零极点分布，因此根轨迹对系统也具有指导意义。在MATLAB中，绘制根轨迹有关的函数有：rlocus（求系统的根轨迹）, rlocfind（计算给定根的根轨迹增益）, pzmap（绘制系统的零极点图）等。三实验要求1.编制MATLAB程序，画出实验所要求根轨迹，求出系统的临界开环增益，并用闭环系统的冲激响应证明之。2.在Simulink仿真环境中，组成系统的仿真框图，观察临界开环增益时系统单位阶跃响应曲线并记录之。四实验内容一开环系统传递函数为绘制出此闭环系统的根轨迹，并分析系统的稳定性。五实验数据记录和处理系统的单位增益负反馈闭环传递函数：1. 执行命令 num=1 2 den=1 8 22 25 11 （k=1） rlocus(num,den)得到系统的根轨迹，如图1所示图1 系统根轨迹2. 执行命令rlocfind(num,den)系统的临界稳定时，根轨迹位于虚轴上，得到临界开环增益k=55.33723.执行命令num=55.3372 110.6744den=1 8 22 79.3372 119.6744impulse(num,den)临界开环增益时，闭环系统的冲激响应曲线，如图2所示图2 闭环系统的冲激响应曲线4.在Simulink仿真环境中，组成系统的仿真框图，如图3所示图3 系统仿真框图Run，得到示波器输出的临界稳定时单位阶跃响应曲线，如图4所示图4 示波器输出单位阶跃响应曲线六实验心得1 通过这次实验，继续学习和使用MATLAB。增用了rlocus（求系统根轨迹），rlocfind（计算给定根的根轨迹增益）等函数，精确方便，避免了繁杂的
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