控制实验报告实验三

HUNAN UNIVERSITY

自动控制原理 实验报告

学生姓名 孔淼

学生学号 201308030309

专业班级

2016 年 5 月 17 日 通信1303班

实验三 MATLAB用于根轨迹分析

一、实验目的

在系统的根轨迹分析中，可用MATLAB完成根轨迹绘制、部分分式展开以及根轨迹分析等工作。 二、实验内容 根轨迹绘制及分析： 1、

代码分析：由num和den来构造传递函数，用rlocus函数来求传递函数的根轨迹图，再用rlocfind函数在根轨迹图形屏幕上生成一个十字光标，同时在MATLAB的命令窗口会出现“Select a point in the

graphics window”，提示用户选择某一点。使用鼠标移动这个十字光标到所希望的位置，单击左键，在matlab的命令窗口将会出现该点的数值、增益值K以及对应于该增益值的所有闭环极点，如上第三图所示。在根轨迹上任意选定一点可以查看这一点的“增益值、极点、阻尼比、超调量、频率”等参数值。如上图所示。 2、

代码分析：Gc、Go构成前向通道的传递函数，H为反馈传递函数，同

样用rlocus函数和rlocfind函数来进行根轨迹的绘制和分析，结果如上图所示。

根轨迹分析：在调用rlocus函数之后，调用rlocfind函数，运行该函数后，将在根轨迹图形屏幕上生成一个十字光标，移动这个光标到所希望的位置，单击左键，命令窗口就会显示出这点的数值、增益值k以及对应于这个增益值的所有闭环极点。 三、实验体会

通过本次实验，掌握了利用Matlab绘制根轨迹图形并进行根轨迹分析的方法。

以开环传递函数中的某个参数（一般是根轨迹增益Kr）为参变量而画出的闭环特征方程的根在s平面上的轨迹称为根轨迹。根据系统开环零、极点在s平面上的分布，按照做根轨迹图的基本方法，便可大致画出系统的根轨迹；

由根轨迹图可以比较直观地分析闭环系统的性能。根据根轨迹，便可以了解系统参数的变化对性能的影响，也可按指定的参量（例如Kr）值，求得相应的闭环极点，还能按照系统的性能要求，确定对应的闭环极点和Kr值。