自动控制原理Matlab实验2(基于MATLAB仿真的系统时域分析)

《自动控制原理》课程实验报告实验名称基于MATLAB仿真的系统时域分析专业班级***********学号*********姓名**指导教师李离学院名称电气信息学院2012年11月20日Lab3_1.m程序：t=[0:0.1:12];num=[1];zeta1=0.1;den1=[12*zeta11];sys1=tf(num,den1);zeta2=0.2;den2=[12*zeta21];sys2=tf(num,den2);zeta3=0.4;den3=[12*zeta31];sys3=tf(num,den3);zeta4=0.7;den4=[12*zeta41];sys4=tf(num,den4);zeta5=1.0;den5=[12*zeta51];sys5=tf(num,den5);zeta6=2.0;den6=[12*zeta61];sys6=tf(num,den6);[y1,T1]=step(sys1,t);[y2,T2]=step(sys2,t);[y3,T3]=step(sys3,t);[y4,T4]=step(sys4,t);[y5,T5]=step(sys5,t);[y6,T6]=step(sys6,t);plot(T1,y1,T2,y2,T3,y3,T4,y4,T5,y5,T6,y6)xlabel('\omega_nt'),ylabel('y(t)')title('\zeta=0.1,0.2,0.4,0.7,1.0,2.0'),grid仿真结果：理论分析:从上图可以看出，保持)/(1sradn不变，依次取值0.1,0.2,0.4,0.7,1.0和2.0时，系统逐渐从欠阻尼系统过渡到临界阻尼系统再到过阻尼系统，系统的超调量随的增大而减小，上升时间随的增大而变长，系统的响应速度随的增大而变慢，系统的稳定性随的增大而增强。Lab3_2.m程序：t=[0:0.1:10];num=[1];zeta1=0.1;den1=[12*zeta11];sys1=tf(num,den1);zeta2=0.25;den2=[12*zeta21];sys2=tf(num,den2);zeta3=0.5;den3=[12*zeta31];sys3=tf(num,den3);zeta4=1.0;den4=[12*zeta41];sys4=tf(num,den4);[y1,T1]=impulse(sys1,t);[y2,T2]=impulse(sys2,t);[y3,T3]=impulse(sys3,t);[y4,T4]=impulse(sys4,t);plot(t,y1,t,y2,t,y3,t,y4)xlabel('\omega_nt'),ylabel('y(t)/\omega_n')title('\zeta=0.1,0.25,0.5,1.0'),grid仿真结果：Lab3_3.m程序：numg=[1020];deng=[1100];sysg=tf(numg,deng);sys=feedback(sysg,[1]);t1=[0:0.1:2]';t2=[2.1:0.1:6]';t3=[6.1:0.1:8]';t=[0:0.1:8];v1=[0:0.1:2]';v2=[1.9:-0.1:-2]';v3=[-1.9:0.1:0]';u=[v1;v2;v3];[y,T]=lsim(sys,u,t);plot(t1,v1,'b--',t2,v2,'b--',t3,v3,'b--',T,y,'k-'),xlabel('Time(seconds)'),ylabel('\theta(radians)'),grid仿真结果：Lab3_4.m程序：num1=[6];den1=[16116];sys1=tf(num1,den1);num2=[1.6];den2=[12.5841.6];sys2=tf(num2,den2);t=[0:0.1:8];[y1,T1]=step(sys1,t);[y2,T2]=step(sys2,t);plot(T1,y1,T2,y2,'--'),gridxlabel('Time(seconds)'),ylabel('StepResponse')仿真结果：理论分析：Lab3_5_1.m程序：roots([1,2,2,4,11,10])运行结果：ans=0.8950+1.4561i0.8950-1.4561i-1.2407+1.0375i-1.2407-1.0375i-1.3087判定结论：系统有两个根在右半s平面，故该系统不稳定。Lab3_5_2.m程序：roots([1,1,2,2,1,1])运行结果：ans=-1.00000.0000+1.0000i0.0000-1.0000i-0.0000+1.0000i-0.0000-1.0000i判定结论：系统有四个根在虚轴上，一个根在左半s平面。Lab3_5_3.m程序：num1=[24];den1=[11035500];sys1=tf(num1,den1);sys=feedback(sys1,[1]);pole(sys)运行结果：ans=-4.0000-3.0000-2.0000-1.0000判定结论：系统所有根均在左半s平面，故该系统稳定。Lab3_6_1.m程序：K=[0:0.5:20];fori=1:length(K)q=[1111K(i)];p(:,i)=roots(q);endplot(real(p),imag(p),'x'),gridxlabel('Realaxis'),ylabel('Imaginaryaxis')仿真结果：理论分析：Lab4_1.m程序：[p,z]=meshgrid(1.2:0.2:10,0.1:.2:10);k=p.*(p-1)./(p-1-z);rc=size(k);r=rc(1);c=rc(2);fori=1:rforj=1:cifabs(z(i,j)-p(i,j)+1)1.0e-0.3k(i,j)=0;endifk(i,j)0;k(i,j)=0;endendendM=[-5025];mesh(k,M)仿真结果：理论分析：解：解：