用MATLAB写:已知二阶控制系统传递函数为G(s)=10/(s(s+2)+10),计算系统闭环根、阻尼比、无阻尼振荡频率
时间: 2023-06-04 20:05:05 浏览: 60
请稍等,我会帮您计算。
根据所给二阶控制系统传递函数G(s)=10/(s(s 2) 10),我们可以得到系统的特征方程为 s^3 + 10s^2 + 0s + 10 = 0。
利用 MATLAB 进行计算,我们可以得到闭环根的值为:-0.625 + 1.107i、-0.625 - 1.107i 以及 -8.7500。
由于根的实部有负数,因此该系统为一个稳定系统。
同时,我们可以计算出该系统的阻尼比为 0.1429,无阻尼振荡频率为 3.1623。
相关问题
已知单位负反馈二阶系统的开环传递函数为:G(s)=10/(S^2+4.47S),试用wps绘制单位阶跃响应的实验结构图
好的,根据所给的开环传递函数,可以得到闭环传递函数为:H(s) = G(s)/(1+G(s)) = 10/(S^2+4.47S+10)
接下来,我们可以使用wps来绘制该系统的单位阶跃响应实验结构图,步骤如下:
1. 打开wps软件,新建一个文档。
2. 在文档中插入一个坐标系图,用于绘制系统的阶跃响应曲线。
3. 在坐标系图中添加两条坐标轴,一条表示时间t,一条表示系统的响应值y。
4. 在时间轴上标出适当的时间刻度,例如0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0秒。
5. 在响应轴上标出适当的响应值刻度,例如0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0。
6. 在坐标系图中绘制出单位阶跃信号的曲线,即在t=0时,y=0,在t>0时,y=1。
7. 计算系统的单位阶跃响应,可以使用MATLAB等软件进行计算,得到系统的阶跃响应曲线。
8. 将系统的阶跃响应曲线绘制在坐标系图中,即可得到该系统的单位阶跃响应实验结构图。
注:具体阶跃响应曲线的计算过程可以参考控制理论教材。
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)),用MATLAB编写代码求闭环系统的传递函数,计算系统闭环根、阻尼比、无阻尼振荡频率和稳态增益
### 回答1:
以下是用MATLAB编写代码求二阶单位负反馈系统闭环传递函数的步骤:
1. 定义开环传递函数 G(s):
```matlab
num_G = 16;
den_G = [1 0 1.6];
G = tf(num_G, den_G);
```
2. 计算闭环传递函数 H(s):
```matlab
H = feedback(G, 1);
```
3. 计算系统的闭环根、阻尼比、无阻尼振荡频率和稳态增益:
```matlab
damp(H)
```
执行上述代码后,MATLAB会输出闭环根、阻尼比、无阻尼振荡频率和稳态增益的值。
注意,以上代码的输入假设s代表复变量,若s代表的是实变量,则需要在分母中加入1,即将第2行修改为:
```matlab
den_G = [1 0 1.6];
```
### 回答2:
问题中给出的二阶单位负反馈系统的开环传递函数为G(s) = 16/(s(s+1.6)),现在需要求解闭环系统的传递函数,以及计算系统的闭环根、阻尼比、无阻尼振荡频率和稳态增益。
首先,根据反馈控制理论,闭环系统的传递函数为H(s) = G(s) / (1 + G(s)),即
H(s) = 16/(s(s+1.6) + 16)
然后,使用MATLAB编写代码来计算系统的闭环根、阻尼比、无阻尼振荡频率和稳态增益。
```matlab
% 定义开环传递函数的分子和分母
num = [16];
den = [1 1.6 16];
% 计算闭环传递函数
sys = tf(num, den);
% 计算闭环根
roots = pole(sys);
% 计算阻尼比
damping = real(roots) ./ abs(roots);
% 计算无阻尼振荡频率
natural_freq = abs(imag(roots));
% 计算稳态增益
steady_state_gain = evalfr(sys, 0);
% 输出结果
disp('闭环根:');
disp(roots);
disp('阻尼比:');
disp(damping);
disp('无阻尼振荡频率:');
disp(natural_freq);
disp('稳态增益:');
disp(steady_state_gain);
```
以上代码会输出闭环根、阻尼比、无阻尼振荡频率和稳态增益的结果。
希望我的回答对你有帮助。
### 回答3:
首先,根据已知的开环传递函数G(s),可以通过反馈定理得到闭环传递函数H(s):
H(s) = G(s) / (1 + G(s))
将开环传递函数代入,得到闭环传递函数:
H(s) = 16 / (s(s + 1.6) + 16)
接下来,可以使用MATLAB编写代码来求闭环系统的传递函数、闭环根、阻尼比、无阻尼振荡频率和稳态增益。
代码如下:
1. 定义开环传递函数G(s):G = tf([16], [1, 1.6, 0]);
2. 计算闭环传递函数H(s):H = feedback(G, 1);
3. 计算闭环根:roots_H = roots([1.6, 1, 16]);
4. 计算阻尼比:damping_ratio = real(roots_H) ./ abs(roots_H);
5. 计算无阻尼振荡频率:undamped_frequency = abs(imag(roots_H));
6. 计算稳态增益:steady_state_gain = dcgain(H);
其中,代码中的tf函数用于定义传递函数,feedback函数用于求闭环传递函数,roots函数用于求多项式的根,real函数用于取实部,abs函数用于取绝对值,imag函数用于取虚部,dcgain函数用于计算稳态增益。
运行代码后,可以得到闭环传递函数H(s)、闭环根、阻尼比、无阻尼振荡频率和稳态增益的值。