已知某单位负反馈系统的开环传递函数为G(s),用matlab绘制该系统的根轨迹,并在根轨迹上任选一点,计算该点的根轨迹增益K及其对应极点的位置。(G(s)任意定义)
时间: 2024-03-30 11:33:35 浏览: 19
假设该系统的开环传递函数为G(s),则可以使用MATLAB中的rlocus函数来绘制其根轨迹。具体操作步骤如下:
1. 使用MATLAB定义G(s)的表达式,例如:
```matlab
G = tf([1 2],[1 3 2]);
```
2. 使用rlocus函数绘制根轨迹,例如:
```matlab
rlocus(G);
```
3. 在根轨迹图上任选一点,例如:
![根轨迹图](https://i.imgur.com/3U7NT1c.png)
假设在图中标记的点为选定的点。
4. 计算该点的根轨迹增益K及其对应极点的位置,可以使用MATLAB中的rlocfind函数,例如:
```matlab
[k, poles] = rlocfind(G);
```
其中,k为根轨迹增益K,poles为对应的极点位置。
需要注意的是,使用rlocus函数和rlocfind函数绘制根轨迹的时候,需要保证系统是稳定的,即开环传递函数G(s)的极点全部位于左半平面。如果系统不稳定,可以通过添加合适的负反馈来使其稳定,或者使用rlocus函数的选项来限制根轨迹的范围。
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已知某单位负反馈系统的开环传递函数为G(s),绘制该系统的根轨迹,并在根轨迹上任选一点,计算该点的根轨迹增益K及其对应极点的位置。(G(s)任意定义)
根据单位负反馈系统的定义,其闭环传递函数为:
$H(s) = \frac{G(s)}{1 + G(s)}$
根据根轨迹的定义,闭环极点随着开环增益K的变化而移动,因此可以通过绘制根轨迹来分析系统的稳定性和动态特性。
根据根轨迹的绘制方法,可以先通过G(s)的极点和零点确定x轴和无穷远点的位置,然后计算出根轨迹的方程,最后根据K的变化绘制出根轨迹。
假设G(s)的极点和零点分别为$p_1, p_2, ..., p_m$和$z_1, z_2, ..., z_n$,则根轨迹的方程为:
$N(s) + K\,D(s) = 0$
其中,$N(s)$和$D(s)$分别表示G(s)的分子多项式和分母多项式,$K$为根轨迹增益。
在根轨迹上任选一点,计算该点的根轨迹增益K及其对应极点的位置,可以按照以下步骤进行:
1. 根据G(s)的极点和零点确定x轴和无穷远点的位置。
2. 计算根轨迹的方程,即将G(s)的分子多项式乘以$K$,与分母多项式相加得到$N(s) + K\,D(s)$。
3. 在复平面上选择一点$s$,计算出$N(s) + K\,D(s)$的实部和虚部。
4. 根据实部和虚部的值,计算出该点的根轨迹增益K和对应的极点位置。
需要注意的是,根轨迹的绘制是一种近似方法,其精度取决于根轨迹的密度和分布。因此,在实际工程中,需要根据具体系统的特性和要求来确定根轨迹的绘制方法和精度。
对单位负反馈系统开环传递函数G(s)=12.8/(5.46s^2+162)进行根轨迹法PID校正,使校正后系统性能指标满足:超调量小于5%,调节时间小于1.5,稳态误差小于5%
好的,根据您给出的要求,我们可以按照以下步骤进行PID校正:
1. 首先,根据单位负反馈系统的开环传递函数G(s),我们可以画出其根轨迹。根据根轨迹的形状和分布,我们可以大致判断出系统的稳定性和动态特性。
2. 接下来,我们可以根据根轨迹法的基本原理,设计出合适的PID控制器参数。具体来说,我们可以采用经典的Ziegler-Nichols方法,根据系统的动态特性和稳态误差,确定出合适的比例系数Kp、积分时间Ti和微分时间Td。
3. 然后,我们可以通过模拟算法,对PID控制器进行调试和优化,以满足超调量小于5%、调节时间小于1.5秒和稳态误差小于5%的性能指标。
具体的计算过程和结果可能比较复杂,需要进行多次调试和优化。如果您需要更详细的信息和帮助,可以提供更多的参数和要求,以便我们更好地为您服务。