上机二 控制系统的计算机辅助分析实验报告

上机二控制系统的计算机辅助分析1、已知闭环系统的传递函数为：

编程分析系统的稳定性，并给出不稳定极点。

程序：

num=[32142];den=[351221];[z,p]=tf2zp(num,den) pzmap(num,den)

程序和程序的运行结果

由图可知，有两个共轭的复数极点大于0（即在右半平面），系统不稳定。不稳定的极点为：

P1=0.4103+0.6801i P2=0.4103-0.6801i

试编程绘制出无阻尼自然振荡ωn=6，阻尼比分别为0.2,0.4,…,1.0,2.0时系统的单位阶跃响应曲线。

程序：

wn=6;zeta=[0.2:0.2:1.0,2.0];

figure(1);hold on

for i=zeta

num=wn.^2;

den=[1,2*i*wn,wn.^2];

step(num,den);end

title('step response');hold off

程序和程序的运行结果

试编程绘制出无阻尼自然振荡ωn=6，阻尼比分别为0.2,0.4,…,1.0,2.0时，频率在0.1~10之间变化时的bode图。

程序：

wn=6;kosi=[0.2:0.2:1.0,2.0];w=logspace(-1,1,100);figure(1);hold on num=[wn.^2];

for kos=kosi;

den=[12*kos*wn wn.^2];

[mag,pha,w1]=bode(num,den,w);

subplot(2,1,1);hold on

semilogx(w1,mag);

subplot(2,1,2);hold on

semilogx(w1,pha);

end

subplot(2,1,1);grid on

title('Bode Plot');xlabel('Frequency(rac/sec)');ylabel('Gain dB'); subplot(2,1,2);grid on

xlabel('Frequency(rac/sec)');ylabel('Phase deg');

hold off

程序和程序的运行结果

4、完成书本P167页作业题5-22（不绘制Nichols图）。程序①：num1=[8];num2=[11];

den1=[100];den2=[115];den3=[1610];

num=[conv(num1,num2)];

den=[conv(den1,conv(den2,den3))];

GH=tf(num,den);

figure(1);bode(GH);

figure(2);nyquist(GH);

程序和程序的运行结果

程序②：

num1=[7.5];num2=[0.2,1];num3=[11];

den1=[10];den2=[116100];

num=[conv(num1,conv(num2,num3))];

den=[conv(den1,den2)];

GH=tf(num,den);

figure(1);bode(GH);

figure(2);nyquist(GH);

程序和程序的运行结果