Matlab义第四章 控制系统的分析方法.ppt

CH4、控制系统的分析方法 ;第一节 控制系统的稳定性分析;2、直接判别 MATLAB提供了直接求取系统所有零极点的函数，因此可以直接根据零极点的分布情况对系统的稳定性及是否为最小相位系统进行判断。 ;;ii=find(条件式) 用来求取满足条件的向量的下标向量，以列向量表示。;第二节 控制系统的时域分析;1、step()函数的用法 exp4_3_.m;2、impulse()函数的用法;仿真时间t的选择： 对于典型二阶系统根据其响应时间的估算公式 可以确定。 对于高阶系统往往其响应时间很难估计，一般采用试探的方法，把t选大一些，看看响应曲线的结果，最后再确定其合适的仿真时间。 一般来说，先不指定仿真时间，由MATLAB自己确定，然后根据结果，最后确定合适的仿真时间。 在指定仿真时间时，步长的不同会影响到输出曲线的光滑程度，一般不易取太大。 例exp4_6_.m;二、常用时域分析函数;三、时域分析应用实例;唉蛇遵悠嚷襟茬茶奇郸市怕多笋宾配蜂咕述胚饯屋膜掣使禹兼诵暮目工锯Matlab义第四章 控制系统的分析方法Matlab义第四章 控制系统的分析方法;第三节 控制系统的频域分析;1、对数频率特性图（波特图） exp4_10.m exp4_10_.m;2、奈奎斯特图（幅相频率特性图） exp4_11.m exp4_11_.m;二、常用频域分析函数;margin()函数 exp4_12.m exp4_12_.m;freqs()函数 exp4_13.m;三、频域分析应用实例;Pade函数可以近似表示延时环节e^(-st)，它的调用格式为： (num,den)=pade(t,n)，产生最佳逼近时延t秒的n阶传递函数形式。(a,b,c,d)=pade(t,n)，则产生的是n阶SISO的状态空间模型。;第四节 控制系统的根轨迹分析;（1）稳定性 当开环增益K从零到无穷大变化时，图中的根轨迹不会越过虚轴进入右半s平面，因此这个系统对所有的K值都是稳定的。如果根轨迹越过虚轴进入右半s平面，则其交点的K值就是临界稳定开环增益。 （2）稳态性能 开环系统在坐标原点有一个极点，因此根轨迹上的K值就是静态速度误差系数，如果给定系统的稳态误差要求，则可由根轨迹确定闭环极点容许的范围。 （3）动态性能 当0K0.5时，所有闭环极点位于实轴上，系统为过阻尼系统，单位阶跃响应为非周期过程；当K=0.5时，闭环两个极点重合，系统为临界阻尼系统，单位阶跃响应仍为非周期过程，但速度更快；当K0.5时，闭环极点为复数极点，系统为欠阻尼系统，单位阶跃响应为阻尼振荡过程，且超调量与K成正比。;二、根轨迹分析函数;1、零极点图绘制 exp4_19.m;2、根轨迹图绘制 exp4_20.m;3、rlocfind()函数;三、根轨迹分析应用实例;控制系统的分析是进行控制系统设计的基础，同时也是工程实际当中解决问题的主要方法，因而对控制系统的分析在控制系统仿真中具有举足轻重的作用。 通过求取系统的零极点增益模型直接获得系统的零极点，从而可以直接对控制系统的稳定性及是否为最小相位系统作出判断。 控制系统的经典分析方法（时域、频域分析）是目前控制系统界进行科学研究的主要方法，是进行控制系统设计的基础，要求熟练掌握单位阶跃响应、波特图等常用命令的使用。 根轨迹分析是求解闭环特征方程根的简单的图解方法，要求熟练掌握根轨迹的绘制。