零、極點(diǎn)對(duì)限性控制系統(tǒng)影響

1、百度文庫(kù)讓每個(gè)人平等地提升自我廣西大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙姓名：指導(dǎo)老師：成績(jī)：學(xué)院：專(zhuān)業(yè)：班級(jí)：實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：零、極點(diǎn)對(duì)限性控制系統(tǒng)的影響【實(shí)驗(yàn)時(shí)間】2015年月日【實(shí)驗(yàn)地址】宿舍【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹? .學(xué)會(huì)判斷最小相位和非最小相位；2 .學(xué)會(huì)利用根軌跡分析系統(tǒng)的特性；3 .學(xué)會(huì)分析系統(tǒng)的響應(yīng)特性：4 .學(xué)會(huì)分析最小相位和非最小相位系統(tǒng)的幅頻特性和相頻特性；【實(shí)驗(yàn)設(shè)備與軟件】1. MATLAB/SIMULINK軟件2. 計(jì)算機(jī)一臺(tái)【實(shí)驗(yàn)原理】1 .最小相位與非最小相位。2 .180°根軌跡的畫(huà)法。3 .系統(tǒng)響應(yīng)的求取。4 .幅頻和相頻特性及其判穩(wěn)?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容、方式、進(jìn)程與分析】一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)程與分析S

2、+C(1)已知二階系統(tǒng):，分析c的取值對(duì)系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)的影響(各類(lèi)情況都要考慮周c(s+l)(0.5s+l)全)，要求有理論分析與仿真驗(yàn)證。要求對(duì)其中一種C的取值求取各項(xiàng)指標(biāo)。»n=-l-5;d=-2.5-7.5-5;g=tf(n,d);step(g);holdonn=-l-3:d=-l.5-4.5-3:g=tf(nd)：step(g):holdonn=-L-1.5;d=-0.75-2.25-1.5;g=tf(n,d);step(g)：holdonn=-l1:d=0.51.51:g=tf(n,d)：step(g):holdonn=-13:d=1.54.53:g=tf(n>d)

3、:step(g):3642 0 2 o o o o Oor，lnuv(2)對(duì)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)一士二一中的a別離等于1和-1,他們具有相同的幅頻特性，他c(s+l)(O.5s+l)們的相頻特性有何區(qū)別？能從中得出什么結(jié)論？輸入程序：»1=0i0.h12；c=-5,-3,-l,-0.1,a.L1,3,10：holdon;fori=l:length(c)1,coiw<1jls0.5,1);step(f,t)endtgridon5holdoffStep Response6Mme (sec)810126 4 2 0amid 身-C4-C結(jié)論：把提中公式化為(cWT,cW-2),所以可得c&l

4、t;0時(shí)，C越大系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)0.5cs+.5cs+c越大且遞增趨于平穩(wěn)。c>0時(shí)，c越大系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)越大且先遞減后遞增趨于平穩(wěn)。而且震蕩次數(shù)與C的取值無(wú)關(guān)，即與零點(diǎn)無(wú)關(guān)。(3)對(duì)傳遞函數(shù)別離增加極點(diǎn)-五、后，求其階躍響應(yīng)，并與原系統(tǒng)的(s+2+3i)(s+23i)階躍響應(yīng)比較？探討其中的規(guī)律，并給出合理的解釋。若增加的是非最小相位極點(diǎn)，結(jié)果又會(huì)如何?»z=0;p=-2-3i-2+3i;k=1;g=zpk(zjpk);step(g);holdon;z=0:p=-2-31-2+31-5：k=1：g=zpk(zpk)：step(g):holdon：p=-2-3i-2+3i-2

5、.5;k=l;g=zpk(z,p,k);step(g);holdon;p=-2-3i-2+3i-0.5;k=l;g=zpk(z,p,k);step(g)steo RBsnonsGTme (sec>5TJ u o o o rL rL rL = z z z圖中從上到下曲線(xiàn)依次為沒(méi)有增加極點(diǎn)，增加極點(diǎn)-5、，可知最大值依次減小，最小值依次增大到無(wú)最小值，下降曲線(xiàn)依次由峻峭變平緩。增加極點(diǎn)為非最小相位極點(diǎn)100,130,150：p=-2-3i-2+3i100J;k=Ll;g=zpk(z,p,k);step(g);holdon;p=-2-3i-2+3i150;k=El;g=zpk(z,p,k);s

6、tep(g);holdon;p=-2-3i-2+3i130;k=l:g=zpk(z,p,k);step(g)由圖可知一段時(shí)間后曲線(xiàn)迅速上升。(4)對(duì)傳遞函數(shù)別離增加零點(diǎn)、-2、-5后，求其階躍響應(yīng)，并與原系統(tǒng)的階(5+2+30(5+2-3/)躍響應(yīng)比較？探討其中的規(guī)律，并給出合理的解釋。若增加的是非最小相位極點(diǎn)，結(jié)果又會(huì)如何？別離增加零點(diǎn)，-2,-5后與別離增加非最小零點(diǎn)，2,5,輸入程序：»z=-5;p=-2-3i-2+3i;k=L;g=zpk(z3p?k);step(g);hcldon;z=0:p=-2-3i-2+31：k=1:g=zpk(z,p,k)：step(g):holdo

7、n：z=-2:p=-2-3i-2+3i;k=1;g=zpl<k);step(g);holdon;z=-0,4;p=-2-3i-2+3i:k=l:g=zpk(z,p,k)：step(g)z=5；p=-2-3i-2+3i;k=1；g=zpk(zpk);step(g);holdon;z=0.4:p=-2-3i-2+3i1;g=zpk(z,p,k)：step(g);holdon;z=2:p=-2-3i-2+3i：k=1;g=zpk區(qū)P,k):step(g)百度文庫(kù)讓每個(gè)人平等地提升自我由圖可知，增加最小零點(diǎn)的值越小，系統(tǒng)階躍響應(yīng)的響應(yīng)速度越小，阻尼越小，超調(diào)量越大，終值為正且越大，平穩(wěn)性越差；增

8、加非最小零點(diǎn)的值越大，系統(tǒng)階躍響應(yīng)的響應(yīng)速度越小，阻尼越小，超調(diào)量越大，終值為負(fù)且越小，并是相應(yīng)最小零點(diǎn)值終值的相反數(shù)，平穩(wěn)性越差。（5）對(duì)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)一別離增加其開(kāi)環(huán)零點(diǎn)-2、-3、2后，觀察根軌跡的轉(zhuǎn)變，探討其中的規(guī)+2s+2）律，并給出合理的解釋。其單位負(fù)反饋閉環(huán)系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)由有何轉(zhuǎn)變？輸入程序：»den=conv(L0,122):g=tf(num.,den);rlocus(g);holdonnun.=12;den.=conv(l05122):g=tf(nujnjden);rLocus(g):holdonnwn=13;den=conv(105122);g=t£(

9、nwrijden);rLocus(g);holdonnunt=1-2：d.en=conv(l02122):g=tfden)：rlocus(g)：3百度文庫(kù)讓每個(gè)人平等地提升自我10s_w Ajeu 口 Em-ROOt LOCUS由圖可知增加零點(diǎn)大于-2時(shí)，根軌跡在座標(biāo)軸左半平面，系統(tǒng)K無(wú)論取什么值都穩(wěn)定，反之小于-2后K取必然值才有穩(wěn)定。其單位負(fù)反饋閉環(huán)系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)：K取22 100Pz五百Step ResponseTime (sec)2530上圖可知，平穩(wěn)值為增加零點(diǎn)的相反數(shù)。K(6)對(duì)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)別離增加其開(kāi)環(huán)極點(diǎn)-2、0、2后，觀察根軌跡的轉(zhuǎn)變，探討其中的規(guī)s(s+l)律，并給出合

10、理的解釋。其單位負(fù)反饋閉環(huán)系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)由有何轉(zhuǎn)變？Root Locus 5 4 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 -5-6-4-2024Real Axiss_xv 一由圖根軌跡可知，增加極點(diǎn)越大K任意取值時(shí)系統(tǒng)穩(wěn)定性越差。其單位負(fù)反饋閉環(huán)系統(tǒng)的單位階躍響：K取4增加極點(diǎn)-2時(shí)，輸入程序：»systf(1,eonvCEljilj0,1,2)rlocus(syc)»取得Root Locus-3-2-1012Real Axis4 3 2 16 1 fix<2?ueeuJ-增加極點(diǎn)0時(shí).，輸入程序:»sys=tf(1,11,1,00JJ;rlocus(sys)1取得增加極點(diǎn)2時(shí)，輸入程序：»sys=tf(IjCorwCd1,0,1,-2);rlocusCsys)»取得二、實(shí)驗(yàn)方式按如實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要求，對(duì)表達(dá)式進(jìn)行處置，在MATLAB中仿真，將得出的圖進(jìn)行分析?！緦?shí)驗(yàn)總結(jié)】通過(guò)這次實(shí)驗(yàn)咱們研究了零點(diǎn)和極點(diǎn)對(duì)線(xiàn)性控制系統(tǒng)的影響，而且學(xué)會(huì)如何判斷最小相位和非最小相位，學(xué)