4_基于MATLAB的根轨迹绘制与性能分析.doc

湖南工学院教案——《计算机仿真技术实验》 1 实验四基于 MATLAB 的根轨迹绘制与性能分析[ 实验目的] MATLAB 下的根轨迹绘制方法; 。[ 实验指导](命令) : rlocus( ) 调用格式: ① rlocus(sys) 或 rlocus( num , den ) ② rlocus(sys,k) ①②画根轨迹图,①变化参量( 一般是根轨迹增益) 范围系统自动给出; ②变化参量(一般是根轨迹增益)范围在程序中给出; ③ r=rlocus(sys) ④[r,k]=rlocus(sys) ③④不画根轨迹图,③返回闭环根向量;④返回闭环根向量(r)和变化参量( k)。 ⑴在根轨迹上点击,可得到该点的根值和对应的根轨迹增益值。⑵使用计算给定根的根轨迹增益的函数(命令): rlocfind( ) 调用格式: ①[k,poles]=rlocfind(sys) ②[k,poles]= rlocfind(sys,p) 使用方法: 湖南工学院教案——《计算机仿真技术实验》 2 ①首先,当前根轨迹已绘出。运行该命令时,在根轨迹图中显示出十字光标,当用户选择其中一点时,其相应的增益由 k记录,与增益相关的所有极点记录 poles 中;同时,在命令行窗口显示出来。②事先事先给出极点 p,运行该命令时, 除了显示出该根对应的增益以外,还显示出该增益对应的其它根。 (命令) : pzmap( ) 调用格式: ① pzmap(sys) ②[p,z]=pzmap(sys) 函数功能: 给定系统数学模型,作出开环零点极点位置图。①零点极点绘图命令。零点标记为“+”,极点标记为“o”。②返回零点极点值,不作图。 ,可得到方程 11 ( ) n m aKs?????, 这是根轨迹渐进线的轨迹方程。将 1 ( ) ( ) n m aK G s s????作为一个开环传递函数,录入到 MATLAB 中,再使用根轨迹作图函数(命令) rlocus( ) ,生成的轨迹就是原根轨迹的渐进线。 :开环传递函数 1 ( ) ( 1)( 2) K G s s s s ?? ?绘制其闭环根轨迹。程序: >> z=[];p=[0,-1,-2];k=1;sys=zpk(z,p,k);rlocus(sys) 运行结果: 湖南工学院教案——《计算机仿真技术实验》 3 Root Loc us Real A x is Imag Ax is - 6 - 5 - 4 - 3 - 2 - 1 0 1 - 4 - 3 - 2 - 1 0 1 2 3 4 Sy s tem: s y s Gain: Pole: - - Damping: Ov er s hoot ( % ) : Fr equenc y ( r ad/s ec ) : 加渐进线程序与结果: >> z1=[];p1=[-1,-1,-1];k1=1;sys1=zpk(z1,p1,k1);hold on;rlocus(sys1) Ro