机械工程控制实验报告.docx

1、机械工程控制实验报告机械工程控制基础实验报告实验时间：2013.11.26 实验地点：机械工程学院405实验室实验名称：机械工程控制实验 小组成员：王云龙 周易 实验内容：1、系统模型的建立 2、时域分析 3、频域分析1.求传递函数，建立系统数学模型（1）G(s)=(s3+4s2+3s+2)/s2(s+1)(s+4)2+4（2）G(s)=4(s+2)(s2+6s+6)2/s(s+1)3(s3+3s2+2s+5)（1）num=1*1,4,3,2den=conv(conv(conv(1,0,1,0),1,1),1,8,20)G=tf(num,den)Transfer function: s3 +

2、4 s2 + 3 s + 2-s5 + 9 s4 + 28 s3 + 20 s2（2）num=4*conv(conv(1,2,1,6,6),1,6,6)den=conv(conv(conv(conv(1,0,1,1),1,1),1,1),1,3,2,5)G=tf(num,den)Transfer function: 4 s5 + 56 s4 + 288 s3 + 672 s2 + 720 s + 288-s7 + 6 s6 + 14 s5 + 21 s4 + 24 s3 + 17 s2 + 5 s 2构造三阶以上的传递函数多项式表达式，并将该模型转换成零极点增益模型。num=1,1den=co

3、nv(conv(conv(1,0,1,0),1,3),1,2)G=tf(num,den)z,p,k=tf2zp(num,den)Transfer function: s + 1-s4 + 5 s3 + 6 s2z = -1 p = 0 0 -3.0000 -2.0000 k = 13.时域分析（1）利用MATLAB求出系统的单位阶跃、斜坡、脉冲响应并且在同一张图上绘制系统的响应曲线，通过曲线分析系统的性能。num=10den=1,2,10G=tf(num,den)num1=10den1=1,2,10,0G1=tf(num1,den1)t=0:0.01:20y1,T=impulse(G,t)y2

4、,T=step(G,t)y3,T=step(G1,t)plot(T,y1,b,T,y2,r,T,y3,g)legend(impulse,step,ramp)xlabel(t(sec),ylabel(x(t)grid on（2）构造高阶系统进行时时域分析，并判断系统的稳定性。num=1,2,3,4,5den=1,2,3,4,5,6pzmap(num,den)p,z=pzmap(num,den)p = 0.5517 + 1.2533i 0.5517 - 1.2533i -1.4918 -0.8058 + 1.2229i -0.8058 - 1.2229iz = 0.2878 + 1.4161i 0

5、.2878 - 1.4161i -1.2878 + 0.8579i-1.2878 - 0.8579i由图知，系统在正半轴有根，则系统闭环不稳定。 num=1,2,3,4,5den=1,2,3,4,5,6G=tf(num,den)step(G)4.时域分析，单位阶跃响应、斜坡响应、脉冲响应并在同一张图上绘制系统的响应曲线并分析系统的性能。num=26den1=conv(1,6,1,-1)G=tf(num,den1)den2=conv(conv(1,6,1,-1),1,-2)G2=tf(num,den2)subplot(1,2,1);Nyquist(G)subplot(1,2,2);Nyquist(G2)num = 26den1 = 1 5 -6 Transfer function: 26-s2 + 5 s - 6 den2 = 1 3 -16 12 Transfer function: 26-s3 + 3 s2 - 16 s + 12