绘制G(s)H(s)=30(S+1)/{(S+2)(S+3)(S-2)}的奈氏奎特曲线,并用奈氏判据判断系统的稳定性
时间: 2023-12-08 18:03:18 浏览: 25
这里是绘制给定传递函数的奈氏-奎特曲线并判断系统的稳定性的Matlab代码示例:
```
% 定义传递函数
num = [30 30];
den = [1 7 20 12];
G = tf(num,den);
% 设定频率范围
w = logspace(-2,3,500);
% 计算复频率响应
resp = freqresp(G,w);
% 绘制奈氏-奎特曲线
plot(real(resp(:)),imag(resp(:)),'-');
xlabel('实部');
ylabel('虚部');
title('Nyquist Plot');
% 判断系统稳定性
if sum(real(resp(:))<0) == 0
disp('系统稳定');
else
disp('系统不稳定');
end
```
这段代码将绘制传递函数G(s)H(s) = 30(S+1) / {(S+2)(S+3)(S-2)}在1到1000Hz频率范围内的奈氏-奎特曲线,并使用奈氏判据判断系统的稳定性。根据奈氏判据,如果奈氏-奎特曲线不经过虚轴右半平面的任何一个点,系统就是稳定的。如果奈氏-奎特曲线经过虚轴右半平面的任何一个点,系统就是不稳定的。在这个示例中,我们通过判断奈氏-奎特曲线的实部是否全部小于零来判断系统是否稳定。
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绘制G(s)H(s)=30(S+1)/(S+2)(S+3)(S-2)的奈氏奎特曲线,并用奈氏判据判断系统的稳定性
下面是Matlab代码示例,用于绘制给定传递函数的奈氏-奎特曲线并判断系统的稳定性:
```
% 定义传递函数
num = [30 30];
den = [1 7 20 12];
G = tf(num,den);
% 设定频率范围
w = logspace(-2,3,500);
% 计算复频率响应
resp = freqresp(G,w);
% 绘制奈氏-奎特曲线
plot(real(resp(:)),imag(resp(:)),'-');
xlabel('实部');
ylabel('虚部');
title('Nyquist Plot');
% 判断系统稳定性
if sum(real(resp(:))<0) == 0
disp('系统稳定');
else
disp('系统不稳定');
end
```
这段代码将绘制传递函数G(s)H(s) = 30(S+1)/(S+2)(S+3)(S-2)在1到1000Hz频率范围内的奈氏-奎特曲线,并使用奈氏判据判断系统的稳定性。根据奈氏判据,如果奈氏-奎特曲线不经过虚轴右半平面的任何一个点,系统就是稳定的。如果奈氏-奎特曲线经过虚轴右半平面的任何一个点,系统就是不稳定的。在这个示例中,我们通过判断奈氏-奎特曲线的实部是否全部小于零来判断系统是否稳定。
G(s)H(s)=k/s(s+1)的原系统稳定性分析
我们可以采用根轨迹法来分析该系统的稳定性。
首先,将传递函数G(s)H(s)表示为标准形式:
G(s)H(s) = k/(s(s+1))
然后,将分母因式分解得到两个一阶项:
s(s+1) = s^2 + s
因此,系统的特征方程为:
s^2 + s + k = 0
接下来,我们需要绘制系统的根轨迹。根轨迹是特征方程的解随着控制参数k变化时所在的复平面上的轨迹。根据根轨迹法,系统稳定的充分必要条件是特征方程的所有根都位于左半平面。
根据特征方程的一般解法,我们有:
s = (-1 ± sqrt(1-4k))/2
因此,当 k < 1/4 时,特征方程的根为共轭复数对,位于左半平面,系统稳定。当 k > 1/4 时,特征方程的根为两个实数,一个位于左半平面,另一个位于右半平面,系统不稳定。
因此,当 k < 1/4 时,原系统稳定。