MATLAB课后答案电子工业出版社.docx
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MATLAB课后答案电子工业出版社
5．3
阶跃响应曲线：
K=10
K=30
K=50
斜坡响应曲线:
K=10
K=30
K=50
冲激响应曲线：
K=10
K=30
K=50
5.6
6．1
figure
（1）
num=[11];
den=conv（[100],conv（[12],[14]））;
sys=tf（num,den）;
rlocus（sys）;
title（'根轨迹图'）
figure
（2）
num=[11];
den=conv（[10],conv（[1-1],[1416]））;
sys=tf（num,den）;
rlocus（sys）;
title（'根轨迹图'）
figure（3）
num=[18];
den=conv（[110],conv（[13],conv（[15],conv（[17],[115]））））;
sys=tf（num,den）;
rlocus（sys）;
title（'根轨迹图'）
6.5
（1）
clc
num=[-12];
den=[130];
G=tf（num,den）;
H=1;
GG=feedback（G,H）
Transferfunction:
-s+2
-------------
s^2+2s+2
（2）clc
num=[-12];
den=[130];
G=tf（num,den）;
rlocus（G）;
title（'根轨迹图'）
（3）由图可以看出，改点不在根轨迹曲线上。
（4）clc
num=[-12];
den=[130];
G=tf（num,den）;
rlocus（G）;
gridon;
title（'根轨迹图'）
[k,poles]=rlocfind（G）
Selectapointinthegraphicswindow
selected_point=-0.0024+2.3975i
k=2.9461
poles=-0.0269+2.4272i
-0.0269-2.4272i
当增益K>4时，闭环系统的极点都位于虚轴的左部，处于稳定状态。
7．1
（1）
clc
num=100*[11];
den=conv（[10],conv（[21],[101]））;
figure
（1）
bode（num,den）
grid
figure
（2）
nyquist（num,den）
（2）
clc
num=10;
den=conv（[10],conv（[0.11],[0.51]））;
figure
（1）
bode（num,den）
grid
figure
（2）
nyquist（num,den）
（3）clc
num=5*[0.5-1];
den=conv（[10],conv（[0.11],[0.2-1]））;
figure
（1）
bode（num,den）
grid
figure
（2）
nyquist（num,den）
（4）
clc
num=10*[51];
den=conv（[110],conv（[11],[0.21]））;
figure
（1）
bode（num,den）
grid
figure
（2）
nyquist（num,den）
（5）
clc
num=2*[101];
den=conv（[10],conv（[110],conv（[1425],[10.2]）））;
figure
（1）
bode（num,den）
grid
figure
（2）
nyquist（num,den）
7.4
（1）
num=300;
den=conv（[110],conv（[0.2,1],[0.02,1]））;
G=tf（num,den）
Transferfunction:
300
------------------------------------
0.004s^4+0.224s^3+1.22s^2+s
（2）
clc
num=300;
den=conv（[110],conv（[0.2,1],[0.02,1]））;
G=tf（num,den）;
w=logspace（0,4,50）;
margin（num,den）
grid
[Gm,Pm,Wcg,Wcp]=margin（G）
Gm=0.0179
Pm=-72.7403
Wcg=2.1129
Wcp=10.9919
幅值穿越频率：
Wcg=2.1129
8.2
（1）clc
num=[10];
den=conv（[10],conv（[0.21],[0.52]））;
G=tf（num,den）;
H=1;
GG=feedback（G,H）
bode（GG）
gridon
title（'幅频特性曲线'）
Transferfunction:
10
----------------------------
0.1s^3+0.9s^2+2s+10
（2）clc
num=[10];
den=conv（[10],conv（[0.21],[0.52]））;
G=tf（num,den）;
kc=5;
yPm=50+12;
Gc=cqjz_frequency（G,kc,yPm）;
G=G*kc;
GGc=G*Gc;
Gy_close=feedback（G,1）
Gx_open=feedback（GGc,1）
子函数：
%
functionGc=cqjz_frequency（G,kc,yPm）;
G=tf（G）;
[mag,pha,w]=bode（G*kc）;
Mag=20*log（mag）;
[Gm,Pm.Wcg,Wcp]=margin（G*kc）;
phi=（yPm-getfield（Pm,'Wcg'））*pi/180;
alpha=（1+sin（phi））/（1-sin（phi））;
Mn=-10*log10（alpha）;
Wcgn=spline（Mag,w,Mn）;
T=1/Wcgn/sqrt（alpha）;
Tz=alpha*T;
Gc=tf（[Tz,1],[T,1]）
Transferfunction:
3.273s+1
--------------
0.001756s+1
Transferfunction:
50
----------------------------
0.1s^3+0.9s^2+2s+50
Transferfunction:
163.6s+50
------------------------------------------------------
0.0001756s^4+0.1016s^3+0.9035s^2+165.6s+50
9.3
clc
clear
A=[-22-1;0-20;1-40];
B=[0;0;1];
C=[100];
D=0;
sys=ss（A,B,C,D）
control_matrix=ctrb（A,B）;
rank_control=rank（control_matrix）;
ifrank_control<3
disp（'系统不可控！
'）
else
disp（'系统可控！
'）
end
observe_matrix=obsv（A,C）;
rank_observe=rank（observe_matrix）;
ifrank_observe<3
disp（'系统不可观！
'）
else
disp（'系统可观！
'）
end
[num,den]=ss2tf（A,B,C,D）;
G=tf（num,den）
[z,p,k]=tf2zp（num,den）
a=
x1x2x3
x1-22-1
x20-20
x31-40
b=
u1
x10
x20
x31
c=
x1x2x3
y1100
d=
u1
y10
Continuous-timemodel.
系统不可控！
系统不可观！
Transferfunction:
-s-2
---------------------
s^3+4s^2+5s+2
z=-2
p=-2.0000
-1.0000+0.0000i
-1.0000-0.0000i
k=-1
由结果可以看出，闭环传递函数的所有极点都在S平面的左半平面，因此该系统是稳定的。
10.2
num=20;
den=[1430];
G=tf（num,den）
[A,B,C,D]=tf2ss（num,den）;
G1=ss（A,B,C,D）
P=[-5,-2+2i,-2-2i];
K=acker（A,B,P）
无反馈：
加反馈：
10.4
clc
A=[01;-2-3];
B=[0;1];
C=[2,0];
D=0;
G=ss（A,B,C,D）
P=[-10-10];
G=acker（A',C',P）;
Kg=G'
11.1
11.2
（1）
（2）
12.5
当K=1，T=0.1时
当K=1，T=1时
当K=1，T=2时
当K=2，T=1时
当K=3，T=1时
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