自控实验3.docx

武汉工程大学实验报告
专业 能源工程及其自动化 班号 2班 组别 指导教师 陈艳菲
姓名 蒋嘉乐 同组者

实验名称 典型环节的MATLAB仿真
实验日期 2014.11.28 第 3 次实验
实验名称 典型环节的MATLAB仿真

一、实验目的
1. 熟悉MATLAB用于控制系统中的一些基本编程语句和格式。
2. 利用MATLAB语句绘制系统的根轨迹。
3. 掌握用根轨迹分析系统性能的图解方法。
4. 掌握系统参数变化对特征根位置的影响。
二、实验内容
1．请绘制下面系统的根轨迹曲线

同时得出在单位阶跃负反馈下使得闭环系统稳定的K值的范围。
2. 在系统设计工具rltool界面中，通过添加零点和极点方法，试凑出上述系统，并观察增加极、零点对系统的影响。

三、实验结果及分析
1．请绘制下面系统的根轨迹曲线

num=[0 1];
den=[1 8 27 38 26 0];
rlocus(num,den)
grid
>> [k,r]=rlocfind(num,den)
Select a point in the graphics window
selected_point =

0.0498 + 1.0248i

k =

33.7970

r =
-2.8003 + 2.2016i
-2.8003 - 2.2016i
-2.4802
0.0404 + 1.0355i 0.0404 - 1.0355
图表 1系统根轨迹图

num=[1 12];
den=[1 23 242 1220 1000];
rlocus(num,den)
>> grid
>>
[k,r]=rlocfind(num,den)

Select a point in the graphics window

selected_point =

0.0192 + 9.9808i

k =

1.0912e+003

r =

-0.0265 +10.0197i
-0.0265 -10.0197i
-11.4735 + 2.9577i
-11.4735 - 2.9577i
图表 2系统根轨迹图

num=[0.05 1];
den=[0.000856 0.01914 0.10714 1 0];
rlocus(num,den)
>> grid
>> [k,r]=rlocfind(num,den)
Select a point in the graphics window

selected_point =

-0.0256 + 7.8695i

k =

3.3500

r =

-18.9790
-0.0002 + 7.8101i
-0.0002 - 7.8101i -3.3805
图表 3系统根轨迹图
2. 在系统设计工具rltool界面中，通过添加零点和极点方法，试凑出上述系统，并观察增加极、零点对系统的影响。
图表 4原对象模型的根轨迹
在加上两个个极点以后就会变成的根轨迹曲线

图表 5加了极点后的根轨迹图

图表 6原对象模型的根轨迹
加了两个极点的一个零点以后变成了
图表 7加了极点零点后的根轨迹图

图表 8原对象根轨迹图

图表 9加了零点的根轨迹图

四、实验心得与体会
这一次实验我们熟悉MATLAB中的一些基本编程语句和格式，学习了怎样利用MATLAB语句绘制系统的根轨迹。明白了根轨迹的作用，是能够判断系统的一些性能，根据一些参数的变化，知道了各种参数对系统根轨迹的影响。
经过这一次的实验对自控原理有了更深刻的认识，终于对根轨迹的作用有了直白的认识，也体会到MATLAB软件的便捷性，相信在接下来的学习中能够提供更大的帮助。