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西安交通大学自动控制理论MATLAB仿真与分析实验报告 张春
2)要求闭环系统的最大超调量σ≦25%,调节时间 ≦10s,借助于MATLAB选择合适的k值。
由图知,满足要求的k范围为K<5.8
4.某闭环系统的开环传递函数为:
1)用MATLAB绘制当k=10, , 时系统的开环对数频率特性;
2)分析系统中k和 , 参数变化时闭环系统的稳定性。
由对数频率特性曲线分析知,系统开环传递函数的相角恒大于-180°,则由对数判据知,对任意的k、T1、T2,在截至频率的左侧,相频特性曲线与-180°直线无交点,所以系统恒稳定。
则由 知临界稳定时 k=10.34
5.某闭环系统的开环传递函数为:
1)用MATLAB绘制当k=5时的开环对数频率特性;
2)求开环截至角频率及相角裕量;
由图上数据知,开环截至角频率 ,相角裕量
3)判断闭环系统的稳定性;
根据对数判据,在截至频率的左侧,相频特性曲线与-180°直线无交点,故系统稳定。
4)求使系统处于临界状态的k值。
由图知,当K=5时,系统开环增益余量为6.31
ζ=0.3ζ=0数为: 用MATLAB绘制K由0~∞变化时的根轨迹,分析系统的稳定性
。
由图可知,系统根轨迹分布在左半平面,故系统对任意K均稳定
3.单位负反馈系统的开环传递函数为:
1)用MATLAB绘制K由0~∞变化时的根轨迹,确定系统的稳定范围;
由根轨迹可知,要使系统稳定,则K大致范围为K<32
实验二
姓名:张春(07班)学号:**********
一.
1.熟悉MATLAB在自动控制系统仿真中的应用;
2.对自动控制系统进行仿真研究;
3.掌握用MATLAB绘制自动控制系统根轨迹及对数频率特性的方法,掌握根据系统根轨迹及对数频率特性分析自动控制系统性能的方法
二.
1.计算机
2.MATLAB 6.5 软件
三.
1.用MATLAB提供的Simulink仿真软件工具对实验一中的各个典型环节及二阶系统进行阶跃响应仿真研究,将仿真获得的节约响应结果与模拟电路获得的阶跃响应结果进行比较。
1)比例环节
2)积分环节
3)一阶惯性环节
4)比例积分环节
5)比例微分环节
6)比例积分微分
:
7)二阶系统阻尼系数ζ=0.3(R= 500K),0.5(R=200K),0.7(R= 100K)时仿真图形如下: