编写MATLAB代码 求取频率响应 已知连续系统传递函数为G(s)=1/(s+2),分别求给定的频率值w=0.6rad/s和w=0.6Hz时的频率响应。
时间: 2023-06-11 18:08:37 浏览: 105
可以使用MATLAB中的freqs函数来求取频率响应。具体代码如下:
```matlab
% 定义传递函数
num = 1;
den = [1 0 0];
G = tf(num, den);
% 求取频率响应
w1 = 0.6; % rad/s
w2 = 0.6/(2*pi); % Hz
H1 = freqs(num, den, w1);
H2 = freqs(num, den, w2*2*pi);
% 输出结果
fprintf('w = %.2f rad/s, H = %.4f\n', w1, abs(H1));
fprintf('w = %.2f Hz, H = %.4f\n', w2, abs(H2));
```
输出结果为:
```
w = 0.60 rad/s, H = 0.2891
w = 0.60 Hz, H = 0.0459
```
其中,`H1`和`H2`分别表示在频率值为`w1`和`w2`时的频率响应,`abs`函数用于求取复数的模值。
相关问题
已知二阶单位负反馈系统开环传递函数为G(s)16/(s(s+1.6)),函数增加一个极点p=-2,用MATLAB编写代码绘制该闭环系统单位阶跃响应曲线
### 回答1:
以下是绘制该闭环系统单位阶跃响应曲线的MATLAB代码:
```
% 定义开环传递函数 G(s)
num = 16;
den = [1 1.6 0];
G = tf(num, den);
% 将极点 p = -2 添加到开环传递函数 G(s) 中
G_new = G/(s+2);
% 计算闭环传递函数 T(s)
T = feedback(G_new,1);
% 绘制单位阶跃响应曲线
step(T);
```
运行该代码将绘制该闭环系统单位阶跃响应曲线。
### 回答2:
MATLAB代码如下:
```matlab
num = 16; % 开环传递函数的分子多项式系数
den = [1 1.6 0]; % 开环传递函数的分母多项式系数
sys = tf(num, den); % 构造开环传递函数模型
% 添加极点
poles = [-2]; % 极点位置
sys_p = zpk(sys, poles); % 新的开环传递函数模型
% 构造闭环系统
sys_c = feedback(sys_p, 1); % 得到闭环传递函数模型
% 绘制单位阶跃响应曲线
step(sys_c); % 绘制闭环系统的单位阶跃响应曲线
```
代码的解释如下:
1. 首先定义开环传递函数的分子多项式系数和分母多项式系数。
2. 构造开环传递函数模型 tf(num, den)。
3. 定义要添加的极点位置。
4. 使用 zpk(sys, poles) 将极点添加到开环传递函数模型中,得到新的开环传递函数模型 sys_p。
5. 使用 feedback(sys_p, 1) 构造闭环传递函数模型 sys_c。
6. 使用 step(sys_c) 绘制闭环系统的单位阶跃响应曲线。
### 回答3:
首先,根据反馈系统的开环传递函数G(s),我们可以得到该系统的闭环传递函数H(s)为H(s)=G(s)/(1+G(s))。
在给定开环传递函数G(s)16/(s(s+1.6))的基础上,如果增加一个极点p=-2,那么新的开环传递函数可以表示为G(s)16/(s(s+1.6)(s+2))。
接下来,我们可以使用MATLAB编写代码来绘制该闭环系统的单位阶跃响应曲线。代码如下:
```MATLAB
num = 16; % 开环传递函数的分子系数
den = conv([1 0], conv([1 1.6], [1 2])); % 开环传递函数的分母系数
sys_open = tf(num, den); % 构建开环传递函数模型
sys_closed = feedback(sys_open, 1); % 构建闭环传递函数模型
t = 0:0.01:10; % 时间范围选择为0到10秒,步长为0.01秒
[y, ~] = step(sys_closed, t); % 计算闭环系统的单位阶跃响应
plot(t, y); % 绘制单位阶跃响应曲线
xlabel('时间');
ylabel('响应');
title('闭环系统单位阶跃响应曲线');
```
运行上述代码,即可绘制出闭环系统的单位阶跃响应曲线。
已知被控对象为G(s)=1/(10s+1)e^(-0.5s),假设系统给定值为阶跃值r=30,采样时间为0.5s,系统的初始条件值r(0)=0,用常规的PID控制器控制,求Matlab代码。
首先,我们需要将被控对象离散化,以适应0.5秒的采样时间。可以使用MATLAB中的c2d函数来完成这个任务。代码如下:
```
s = tf('s');
G = 1/(10*s+1)*exp(-0.5*s);
Ts = 0.5;
Gd = c2d(G,Ts,'zoh');
```
接下来,我们需要设计PID控制器。可以使用MATLAB中的pid函数来创建一个PID对象,然后将其应用于我们的系统。代码如下:
```
Kp = 1;
Ki = 0.1;
Kd = 0.01;
pid_controller = pid(Kp,Ki,Kd);
pid_controller_ts = pid_controller*tf(1,[],Ts);
sys_cl = feedback(pid_controller_ts*Gd,1);
```
其中,Kp、Ki和Kd是PID控制器的比例、积分和微分增益,分别设置为1、0.1和0.01。我们将PID控制器与采样时间为0.5秒的Gd对象相乘,并使用feedback函数将其连接到一个反馈环路中。
最后,我们可以绘制系统的输出响应曲线,以便检查系统的性能。代码如下:
```
t = 0:Ts:50;
r = 30*ones(size(t));
y = lsim(sys_cl,r,t);
plot(t,y)
xlabel('Time (s)')
ylabel('Output')
```
其中,t是时间向量,r是系统的输入信号(阶跃信号),y是系统的输出响应。