MATLAB期末作业.doc

作业:采用word文档,要求做题过程写清楚,程序注释,插入图片清晰。
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:
。
在MATLAB中建立上述控制系统的数学模型;
绘制机械手控制系统的根轨迹曲线;
确定使闭环系统稳定时K的取值;
若,要求设计超前校正装置,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仿真验证。
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:
①num=1; %分子多项式
den=conv([ 1 0],[ 1]); %分母多项式
G=tf(num,den) %系统传递函数模型
Transfer function:
1
-----------------------
s^3 + s^2 + s
②num=1; %分子多项式
den=conv([ 1 0],[ 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
③>> num=1; %分子多项式
den=conv([ 1 0],[ 1]); %分母多项式
G=tf(num,den); %开环系统传递函数
K=0::200; %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
程序运行结果如图
Select a point in the graphics window
selected_point =
+
K =

POLES =
-
+
-
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≤
④zeta=;
wn=;
p=[1 2*zeta*wn wn*wn];
s=roots(p)
s1=s(1);
ng=1;
dg=[ 1 0]