控制工程实验报告经典控制部分 南理工

成绩：

《控制工程基础》课程实验报告

班级： 11102002 学号： 1110200208 姓名： 汤国苑

南京理工大学 2013年12月

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《控制工程基础》课程仿真实验

一、 已知某单位负反馈系统的开环传递函数如下 （25分）

G(s)?10

s2?5s?25借助MATLAB和Simulink完成以下要求：

(1) 把G(s)转换成零极点形式的传递函数，判断开环系统稳定性。

MATLAB程序： clear; num=[10]; den=[1 5 25]; sys=tf(num,den); [Z,P,K]=tf2zp(num,den)

零极点形式的传递函数： G(s)?10

(s?2.5?4.4401j)(s?2.5?0.43301j)由于极点均在左半平面，所以开环系统稳定。

(2) 计算闭环特征根并判别系统的稳定性，并求出闭环系统在0～10秒内的

脉冲响应和单位阶跃响应，分别绘出响应曲线。

10闭环传递函数 T(s)?2

s?5s?35特征方程q(s)?s2?5s?35 特征根 s1??5?j115?5?j115 s2? 22由于根在左半平面，所以系统稳定。 用simulink仿真： 脉冲响应：

2

结果：

0.10.080.060.04幅值0.020-0.02-0.040123456仿真时间（s）78910 阶跃响应：

结果：

3

0.40.350.30.25幅值0.20.150.10.0500123456仿真时间（s）78910

(3) 当系统输入r(t)?sin5t时，运用Simulink搭建系统并仿真，用示波器观

察系统的输出，绘出响应曲线。

曲线：

4

0.40.30.20.1幅值0-0.1-0.2-0.3-0.40123456仿真时间（s）78910 二、 （25分）某单位负反馈系统的开环传递函数为：

6s3?26s2?6s?20 G(s)?4 频率范围??[0.1,100] 32s?3s?4s?2s?2（1） 绘制频率响应曲线，包括Bode图和幅相曲线（Nyquist图）。

Matlab语句： clear;

num=[6 26 6 20]; den=[1 3 4 2 2]; sys=tf(num,den); bode(sys,{0.1,100}) Bode图：

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/tk0v.html