系统开环传递函数为G(s)=[K(s+12)]/[(s+1)(ss+12s+100)(s+10)],绘制其根轨迹曲线,并求出使得闭环系统稳定的K值范围。
时间: 2024-05-25 08:17:56 浏览: 193
首先,我们求出传递函数的极点和零点:
零点:s= -K/12
极点:s= -1, -6±9.798i, -10
然后,我们用根轨迹法绘制根轨迹曲线。
根据根轨迹法,根轨迹曲线从传递函数的极点开始,向复平面的不稳定极点移动。当根轨迹曲线穿过实轴时,它们必须穿过实轴上所有奇数个点的中心。此外,根轨迹曲线的数量等于传递函数极点与零点的差。
根据以上规则,我们可以绘制出以下根轨迹曲线:
![根轨迹曲线](https://i.ibb.co/rM6GkZn/1.png)
从根轨迹曲线可以看出,当K值从0到正无穷大变化时,极点从左半平面向右半平面移动,其中当K=0时,系统是稳定的,当K>0时,系统不稳定。因此,使得闭环系统稳定的K值范围是0≤K<∞。
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编写matlab代码求系统开环传递函数为G(s)=[K(s+12)]/[(s+1)(ss+12s+100)(s+10)]的根轨迹曲线,并求出使得闭环系统稳定的K值范围。
clc;clear;
s=tf('s');
G=(s+12)/(s*(s+12)*(s^2+12*s+100)*(s+10)); % 系统开环传递函数
rlocus(G); % 画根轨迹曲线
sgrid; % 显示根轨迹图的网格线
K=0:0.1:1000; % K值范围
r=roots([1,23.6+K,436.8+12*K,1000+120*K,1200*K]); % 求根
r_real=real(r); % 取实部
K_stable=find(r_real<0,1,'last'); % 求稳定的K值范围
fprintf('闭环系统稳定的K值范围为K<=%.2f\n',K(K_stable));
已知开环函数G(s)=K(s+1)/s(s-1)(s+4)用matlab求该函数的根轨迹图
可以使用 MATLAB 中的 `rlocus` 函数来绘制根轨迹图。以下是实现步骤:
1. 构建系统模型
```matlab
num = [1 1]; % 开环传递函数的分子系数
den = [1 -1 4]; % 开环传递函数的分母系数
G = tf(num, den); % 构建开环传递函数模型
```
2. 绘制根轨迹图
```matlab
figure; % 创建一个新的图形窗口
rlocus(G); % 绘制根轨迹图
```
完整代码如下:
```matlab
num = [1 1];
den = [1 -1 4];
G = tf(num, den);
figure;
rlocus(G);
```
运行以上代码,即可得到根轨迹图。
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