matlab编写程序绘制闭环系统在k=[1 13 50],传递函数g(S)=k/s(s+1)(s+9)的单位阶跃响应,要求使用循环系统
时间: 2024-10-17 21:10:32 浏览: 32
在MATLAB中,你可以使用Control System Toolbox来创建并绘制闭环系统的单位阶跃响应。首先,你需要定义传递函数`g(s)`,然后构建闭环系统,接着对给定的增益矩阵`k`应用变化,并利用`step`函数计算响应。下面是一个简单的步骤示例:
```matlab
% 定义传递函数
sys = tf(k, [1 13 50]); % g(s) = k / (s + 1)(s + 9)
% 创建一个线性化点的数组,这里我们只取一个值k = [1]
K_values = [1]; % 可以改变这个数组来处理不同增益
% 循环遍历增益
for K = K_values
% 构建闭环系统,假设反馈系数是1
closed_loop_sys = feedback(sys, 1);
% 计算单位阶跃响应
step_response = step(closed_loop_sys);
% 绘制响应
plot(t, step_response);
title(sprintf('闭环系统单位阶跃响应 (K = %f)', K));
xlabel('时间 (秒)');
ylabel('响应');
hold on; % 保持当前图层以便叠加响应
end
% 添加网格和轴标签
grid on;
hold off;
% 显示所有响应
legend('K = ' num2str(K_values));
% 提问部分
相关问题
通过matlab绘画出闭环传递函数G=1/(1+0.1s)的nyquist图,并给出代码
要绘制闭环传递函数G=1/(1+0.1s)的Nyquist图,可以使用MATLAB中的nyquist函数。以下是绘制Nyquist图的代码:
```matlab
G = tf([1], [0.1 1]);
nyquist(G);
```
执行以上代码后,MATLAB会绘制出闭环传递函数G的Nyquist图。Nyquist图是一个极坐标图,其中横轴为实轴,纵轴为虚轴,圆形曲线表示系统的频率响应。Nyquist图的形状可以反映出系统的稳定性和阶跃响应特性。
如果想要更清晰地显示Nyquist图,可以使用nyquistoptions函数设置图形属性。例如,以下代码设置Nyquist图的线条颜色为蓝色,线宽为2,设置Nyquist图坐标轴的范围为[-2,2]:
```matlab
G = tf([1], [0.1 1]);
opts = nyquistoptions;
opts.ShowFullContour = 'off';
opts.FreqUnits = 'Hz';
opts.XLim = [-2 2];
opts.YLim = [-2 2];
opts.LineWidth = 2;
opts.MagUnits = 'abs';
opts.MagScale = 'log';
opts.MagGrid = 'on';
opts.GridLineStyle = '-.';
opts.GridColor = [0.6 0.6 0.6];
opts.PhaseVisible = 'off';
opts.Title.String = 'Nyquist Plot of G(s)';
opts.Title.FontSize = 14;
opts.Title.Color = 'blue';
opts.Title.Interpreter = 'latex';
nyquist(G, opts);
```
执行以上代码后,MATLAB会绘制出更为清晰的Nyquist图。可以根据具体需求调整nyquistoptions函数的输入参数,设置不同的图形属性。
开环函数为G(s)=k/s(s+1)(s+5),用matlab编写脚本程序,绘制根轨迹图确定k=1,10,100时的闭环特征根
好的,下面是用Matlab编写的脚本程序,绘制根轨迹图并确定不同k值下的闭环特征根:
```matlab
num = 1;
den = [1 6 5 0];
G = zpk([],[-1 -5],num);
k_values = [1 10 100];
figure;
hold on;
for k = k_values
rlocus(k*G);
end
title('Root Locus for G(s)=k/s(s+1)(s+5)');
xlabel('Real Axis');
ylabel('Imaginary Axis');
grid on;
for k = k_values
closed_loop_poles = roots([1 6 5 k]);
fprintf('k = %d: %s\n', k, mat2str(closed_loop_poles));
end
```
首先,我们定义开环传递函数G为一个零点在原点,两个极点在-1和-5的系统。
然后,我们使用rlocus函数在根轨迹图上绘制k=1,10,100时的根轨迹。
最后,使用roots函数计算每个k值下的闭环特征根,并输出到命令窗口。
注意,Matlab的rlocus函数绘制的根轨迹图可能和Python的结果略有不同,但是计算出来的闭环特征根应该是一致的。
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