杨双双MATLAB作业分析.doc

MATLAB期末作业 （2014-2015） 姓名：杨双双 学号 班级 1. 某种机械手型机器人控制系统为单位负反馈系统，其开环传递函数为： 。 （1）绘制机械手控制系统的根轨迹曲线； （2）确定使闭环系统稳定时K的取值； （3）若，要求采用根轨迹校正，使校正后系统的静态误差系数，闭环主导极点满足阻尼比，自然振荡角频率，同时使用Simulink仿真（示波器）验证。 (4) 绘制校正前后系统的单位阶跃响应曲线、单位脉冲响应曲线和根轨迹。 解答： （1）绘制机械手控制系统的根轨迹曲线； 程序如下： num=1; %分子多项式 den=conv([1 5 0],[0.15 1]); %分母多项式 G=tf(num,den); %系统传递函数模型 rlocus(G) %绘制根轨迹 （2）确定使闭环系统稳定时K的取值 num=1; %分子多项式 den=conv([1 5 0],[0.15 1]); %分母多项式 G=tf(num,den); %系统传递函数模型 k=0:0.01:100; %给定K的范围 rlocus(G,k) %绘制给定K的范围下的根轨迹 [k,POLES]=rlocfind(G) %交互式地选取根轨迹上的增益，这 里用于选取其临界稳定值 Select a point in the graphics window selected_point = 0.0095 + 5.7957i k = 58.8778 POLES = -11.6880 + 0.0000i 0.0107 + 5.7951i 0.0107 - 5.7951i 通过交互式选取了系统临界稳定时的极点，并给出了临界稳定时的增益值。知系统稳定时 0≤K≤58.8778 （3）若，要求采用根轨迹校正，使校正后系统的静态误差系数，闭环主导极点满足阻尼比，自然振荡角频率，同时使用Simulink仿真（示波器）验证。 （a） zeta=0.2; wn=12.0; p=[1 2*zeta*wn wn*wn]; %求取期望极点 s=roots(p)? %期望极点位置 s1=s(1); % 取s1的值 ng=11.5; %原传递函数分子 dg=conv([1 5 0],[0.15 1]); %原传递函数分母 ngv=polyval(ng,s1); dgv=polyval(dg,s1); g=ngv/dgv; theta=angle(g); ?%求得相角? phic=pi-theta; phi=angle(s1); thetaz=(phi+phic)/2; %得到θz thetap=(phi-phic)/2; %得到θp zc=real(s1)-imag(s1)/tan(thetaz); %得到θc pc=real(s1)-imag(s1)/tan(thetap);