Matlab编程实现劳斯判据：自动控制原理实验详解

本篇文档主要介绍了如何在自动控制原理实验中使用Matlab软件来编制劳斯判据程序，并解决实际问题。实验的目的是通过编写M文件实现Matlab编程，对系统稳定性进行评估。以下是对关键部分的详细解析： 1. **问题描述**：实验的核心任务是利用Matlab编程技术，构建一个能接受用户输入的特征多项式参数（如kzq），然后计算出对应的劳斯矩阵。劳斯判据是一种用于判断线性控制系统稳定性的方法，通过对系统的特征方程进行系数分析，确定系统的零点和极点位置，从而判断系统是否稳定。 2. **理论方法分析**： - **M文件的创建与调用**：通过Matlab的“New”菜单创建M文件，并使用文本编辑器进行编写。用户可以在命令窗口中调用M文件，实现程序的交互性。 - **M文件调试**：在编写过程中，利用Matlab编辑器的行号和断点功能进行程序的调试，确保代码的正确性和执行顺序。 3. **实验设计与实现**： - **劳斯矩阵函数编写**：编写了一个名为`RouthMatrix`的函数，该函数接收用户输入的特征多项式参数，通过循环和矩阵操作生成劳斯矩阵。对于系数较大的多项式，通过`ceil(n/2)`判断处理边界条件，确保矩阵的正确构造。 - **稳定性判断**：根据劳斯矩阵的元素，遵循劳斯判据的规则（如首项大于零，中间项的绝对值小于首项乘以尾项等），判断系统的稳定性。 4. **实验步骤**： - 用户输入特征多项式参数。 - 调用`RouthMatrix`函数生成劳斯矩阵。 - 使用Matlab的数值分析或符号计算功能分析矩阵，得出稳定性结论。 5. **后续部分**：文档还包含了实验结果分析、结论与讨论、实验心得体会以及参考文献等内容，可能涉及对实验结果的深入解读、对劳斯判据的理解以及实验过程中的学习体会，以及相关学术资料的引用。 这个实验旨在提升学生的Matlab编程能力，理解自动控制原理中的劳斯判据，并将其应用于实际问题求解中，强化理论知识与实践技能的结合。