MATLAB综合实训题 姜.docx

MATLAB综合实训题 姜.docx

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MATLAB综合实训题姜

MATLAB综合实训题

[要求写出系统指令，输出结果（包括图形）]

一、传递函数数学模型

1、应用MATLAB语言建立传递函数函数模型：

>>num=[1224020];

>>den=[24622];

>>G=tf（num,den）

G=

12s^3+24s^2+20

-------------------------------

2s^4+4s^3+6s^2+2s+2

Continuous-timetransferfunction.

2、借助多项式乘法函数conv建立传递函数模型：

num=4*conv（conv（[12],[166]）,[166]）;

den=conv（conv（[10],[1331]）,[1325]）;

G=tf（num,den）

G=

4s^5+56s^4+288s^3+672s^2+720s+288

-----------------------------------------------------

s^7+6s^6+14s^5+21s^4+24s^3+17s^2+5s

Continuous-timetransferfunction.

3、利用MATLAB将传递函数模型转换为零极点增益模型：

num=[11130];

>>den=[19458750];

>>[z,p,k]=tf2zp（num,den）;

>>g=zpk（z,p,k）

g=

（s+6）（s+5）

---------------------------

（s+2）（s+1）（s^2+6s+25）

Continuous-timezero/pole/gainmodel.

4、应用MATLAB语言将传递函数用部分分式展开：

num=[2091];

den=[1144];

[r,p,k]=residue（num,den）

r=

-0.0000-0.2500i

-0.0000+0.2500i

-2.0000

p=

-0.0000+2.0000i

-0.0000-2.0000i

-1.0000

k=

2

二、用MATLAB对线性系统进行时域响应分析

求下列系统的单位阶跃响应、单位脉冲响应和单位加速度响应，并分析各系统的性能指标：

sys=tf（[32],[121]）;

step（sys）;

xlabel（'t'）;

ylabel（'y'）;

title（'单位阶跃响应'）;

>>gridon;

sys=tf（[32],[121]）;

impulse（sys）;

xlabel（'t'）;

ylabel（'y'）;

title（'单位冲激响应'）;

gridon;

sys=tf（[120],[16116]）;

step（sys）;

xlabel（'t'）;

ylabel（'y'）;

title（'单位阶跃响应'）;

gridon；

>>sys=tf（[120],[16116]）;

impulse（sys）;

xlabel（'t'）;

ylabel（'y'）;

title（'单位冲激响应'）;

gridon；

sys=tf（[1025],[0.161.961025]）;

step（sys）;

xlabel（'t'）;

ylabel（'y'）;

title（'单位阶跃响应'）;

gridon；

>>sys=tf（[1025],[0.161.961025]）;

impulse（sys）;

xlabel（'t'）;

ylabel（'y'）;

title（'单位冲激响应'）;

gridon；

三、用MATLAB进行控制系统频域分析

已知系统开环传递函数如下，画出系统的奈氏图和伯德图，并求出闭环单位阶跃响应。

num=200*conv（[15],[15]）;

>>den=conv（[11],[118]）;

>>nyquist（num,den）

>>gridon;

>>title（'奈奎斯特图'）

num=200*conv（[15],[15]）;

den=conv（[11],[118]）;

bode（num,den）

gridon;

title（'伯德图'）

num=1000*[0.51];

den=conv（conv（[10],[21]）,[110100]）;

nyquist（num,den）

gridon;

title（'奈奎斯特图'）

num=1000*[0.51];

den=conv（conv（[10],[21]）,[110100]）;

bode（num,den）

gridon;

title（'伯德图'）

四、已知控制系统的结构图如图所示，在输入信号r（t）=1（t）下，试分析其闭环特性：