1.已知二阶震荡环节的传递函数,其中从0变化到2,求此系统的单位阶跃响应曲线、脉冲响应曲线和斜坡响应曲线。 2. 设一单位负反馈控制系统开环传递函数如下: 试绘制出该系统的根轨迹。 3.已知传递函数为: 试绘制系统根轨迹图,并确定使闭环系统稳定的值范围。
时间: 2024-03-16 09:44:12 浏览: 424
由阶跃响应曲线辨识传递函数的图解方法
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1. 二阶震荡环节的传递函数可以表示为:
G(s) = K / (s^2 + 2ζωn s + ωn^2)
其中,K为增益,ωn为自然频率,ζ为阻尼比。
对于单位阶跃响应曲线,可以使用MATLAB中的step函数进行计算和绘制:
```matlab
K = 1; % 增益
wn = 2; % 自然频率
zeta = 0.5; % 阻尼比
s = tf('s');
G = K / (s^2 + 2*zeta*wn*s + wn^2);
step(G);
```
对于脉冲响应曲线,可以使用MATLAB中的impulse函数进行计算和绘制:
```matlab
impulse(G);
```
对于斜坡响应曲线,可以使用MATLAB中的lsim函数进行计算和绘制:
```matlab
t = 0:0.01:10;
r = t;
[y, t] = lsim(G, r, t);
plot(t, y);
```
2. 单位负反馈控制系统的开环传递函数为:
G(s) = K / (s^2 + 6s + 5)
其中,K为增益。
首先,可以使用MATLAB中的rlocus函数绘制该系统的根轨迹:
```matlab
K = 1; % 增益
s = tf('s');
G = K / (s^2 + 6*s + 5);
rlocus(G);
```
根据根轨迹可以看出,当增益K从0增加到无穷大时,系统的极点从左半平面移动到右半平面,系统会发生振荡,因此在增益K为一定值时,闭环系统才能稳定。
3. 已知传递函数为:
G(s) = K / (s^3 + 2s^2 + s)
其中,K为增益。
可以使用MATLAB中的rlocus函数绘制该系统的根轨迹:
```matlab
K = 1; % 增益
s = tf('s');
G = K / (s^3 + 2*s^2 + s);
rlocus(G);
```
根据根轨迹可以看出,当增益K从0增加到一定值时,系统的极点从左半平面移动到右半平面,此时系统不稳定。因此,使闭环系统稳定的值范围为0 < K < 0.5。
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