已知单位反馈系统的开环传递函数为:𝐺(𝑠)=(𝐾(𝑠+5))/((𝑠^2+6𝑠+100)(𝑠^2+4𝑠+25)),试用Matlab软件编程绘制系统的Nyqusit曲线,并找出曲线与实数轴的交叉点和响应频率。
时间: 2024-12-20 10:18:15 浏览: 14
在MATLAB中,我们可以使用`nyquist`函数来绘制系统 Nyquist 图形,然后通过图形分析找到零点、极点以及与实轴的交点。对于给定的单位反馈系统开环传递函数 \( G(s) \),我们需要首先将它转换成s-plane复平面的格式。
假设 \( K(s+5) \) 是系统的增益部分,而分母是系统稳定的零点和极点集合。以下是步骤:
1. 定义开环增益 \( K \)(通常取1,因为这是单位反馈)。在这里,由于\( K \)不在传递函数中,我们将暂时忽略。
2. 使用MATLAB代码计算系统的根轨迹(即极点轨迹):
```matlab
s = tf('s');
numerator = [K * (s + 5)];
denominator = [(s + 5)^2, (s + 6)*(s + 10), (s + 5)^2];
G = tf(numerator, denominator);
```
3. 绘制Nyquist图:
```matlab
nyquist(G)
```
这将会显示 Nyquist 图。
4. 寻找交叉点:
- 实轴上的交点对应于开环极点和闭合极点(单位圆上的点)的组合,可通过观察图中的点找到它们的坐标。
- 可能需要利用`circlePoints`函数帮助查找与单位圆相交的点。
5. 找到响应频率:
- 响应频率通常是幅值穿越-180度点的位置,这对应于奈奎斯特曲线从左上角到右下角的斜率变化最陡峭的地方。
- 有时候也可以直接使用`nyquist`函数的`crossingFrequency`属性来获得该信息。
请注意,实际操作中你需要确定\( K \)的具体值,如果已知则替换相应的值。同时,绘制Nyquist曲线可能需要对系统稳定性进行判断,避免绘制不稳定系统。
阅读全文