零极点位置对系统的影响

零极点对系统性能的影响分析

1任务步骤

1. 分析原开环传递函数G0（s）的性能，绘制系统的阶跃响应曲线得到系

统的暂态性能（包括上升时间，超调时间，超调量，调节时间）； 2. 在G0（s）上增加零点，使开环传递函数为G1（s），绘制系统的根轨迹,

分析系统的稳定性；

3. 取不同的开环传递函数G1（s）零点的值，绘制系统的阶跃响应曲线得

到系统的暂态性能（包括上升时间，超调时间，超调量，调节时间）； 4. 综合数据，分析零点对系统性能的影响

5. 在G0（s）上增加极点，使开环传递函数为G2（s），绘制系统的根轨迹，

分析系统的稳定性；

6. 取不同的开环传递函数G2（s）极点的值，绘制系统的阶跃响应曲线得

到系统的暂态性能（包括上升时间，超调时间，超调量，调节时间）； 7. 综合数据，分析极点对系统性能的影响。

8. 增加一对离原点近的偶极子和一对距离原点远的偶极子来验证偶极子

对消的规律。

2原开环传递函数G0（s）的性能分析

2.1 G0（s）的根轨迹

取原开环传递函数为： Matlab指令： num=[1]; den=[1,0.8,0.15]; rlocus(num,den); 得到图形：

图1 原函数G0(s)的根轨迹

根据原函数的根轨迹可得：

零极点对系统性能的影响分析

1任务步骤

1. 分析原开环传递函数G0（s）的性能，绘制系统的阶跃响应曲线得到系

统的暂态性能（包括上升时间，超调时间，超调量，调节时间）； 2. 在G0（s）上增加零点，使开环传递函数为G1（s），绘制系统的根轨迹,

分析系统的稳定性；

3. 取不同的开环传递函数G1（s）零点的值，绘制系统的阶跃响应曲线得

到系统的暂态性能（包括上升时间，超调时间，超调量，调节时间）； 4. 综合数据，分析零点对系统性能的影响

5. 在G0（s）上增加极点，使开环传递函数为G2（s），绘制系统的根轨迹，

分析系统的稳定性；

6. 取不同的开环传递函数G2（s）极点的值，绘制系统的阶跃响应曲线得

到系统的暂态性能（包括上升时间，超调时间，超调量，调节时间）； 7. 综合数据，分析极点对系统性能的影响。

8. 增加一对离原点近的偶极子和一对距离原点远的偶极子来验证偶极子

对消的规律。

2原开环传递函数G0（s）的性能分析

2.1 G0（s）的根轨迹

取原开环传递函数为： Matlab指令： num=[1]; den=[1,0.8,0.15]; rlocus(num,den); 得到图形：

图1 原函数G0(s)的根轨迹

根据原函数的根轨迹可得：

零极点对系统性能的影响分析

1任务步骤

1. 分析原开环传递函数G0（s）的性能，绘制系统的阶跃响应曲线得到系

统的暂态性能（包括上升时间，超调时间，超调量，调节时间）； 2. 在G0（s）上增加零点，使开环传递函数为G1（s），绘制系统的根轨迹,

分析系统的稳定性；

3. 取不同的开环传递函数G1（s）零点的值，绘制系统的阶跃响应曲线得

到系统的暂态性能（包括上升时间，超调时间，超调量，调节时间）； 4. 综合数据，分析零点对系统性能的影响

5. 在G0（s）上增加极点，使开环传递函数为G2（s），绘制系统的根轨迹，

分析系统的稳定性；

6. 取不同的开环传递函数G2（s）极点的值，绘制系统的阶跃响应曲线得

到系统的暂态性能（包括上升时间，超调时间，超调量，调节时间）； 7. 综合数据，分析极点对系统性能的影响。

8. 增加一对离原点近的偶极子和一对距离原点远的偶极子来验证偶极子

对消的规律。

2原开环传递函数G0（s）的性能分析

2.1 G0（s）的根轨迹

取原开环传递函数为： Matlab指令： num=[1]; den=[1,0.8,0.15]; rlocus(num,den); 得到图形：

图1 原函数G0(s)的根轨迹

根据原函数的根轨迹可得：

零极点对系统性能的影响分析

1任务步骤

1. 分析原开环传递函数G0（s）的性能，绘制系统的阶跃响应曲线得到系

统的暂态性能（包括上升时间，超调时间，超调量，调节时间）； 2. 在G0（s）上增加零点，使开环传递函数为G1（s），绘制系统的根轨迹,

分析系统的稳定性；

3. 取不同的开环传递函数G1（s）零点的值，绘制系统的阶跃响应曲线得

到系统的暂态性能（包括上升时间，超调时间，超调量，调节时间）； 4. 综合数据，分析零点对系统性能的影响

5. 在G0（s）上增加极点，使开环传递函数为G2（s），绘制系统的根轨迹，

分析系统的稳定性；

6. 取不同的开环传递函数G2（s）极点的值，绘制系统的阶跃响应曲线得

到系统的暂态性能（包括上升时间，超调时间，超调量，调节时间）； 7. 综合数据，分析极点对系统性能的影响。

8. 增加一对离原点近的偶极子和一对距离原点远的偶极子来验证偶极子

对消的规律。

2原开环传递函数G0（s）的性能分析

2.1 G0（s）的根轨迹

取原开环传递函数为： Matlab指令： num=[1]; den=[1,0.8,0.15]; rlocus(num,den); 得到图形：

图1 原函数G0(s)的根轨迹

根据原函数的根轨迹可得：

现代工程控制理论实验报告

学生姓名：

任课老师：

学 号：

班 级：

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实验三：传递函数零极点对系统性能的影响

一、 实验内容及目的

实验内容：

通过增加、减少和改变高阶线性系统

1.05的零极2（s+s+1）(0.5s+1)(0.125s+1)点，分析系统品质的变化，从中推导出零极点和系统各项品质之间的关系，进而总结出高阶线性系统的频率特性。 实验目的：

（1） 通过实验研究零极点对系统品质的影响，寻找高阶线性系统

的降阶方法，总结高阶系统的时域特性。

（2） 练习使用MATLAB语言的绘图功能，提高科技论文写作能力，

培养自主学习意识。

二、实验方案及步骤

首先建立MATLAB脚本文件，使其能够绘出在阶跃输入下特征多项式能够变化的高阶线性系统的响应曲线。之后在以下六种情况下绘出响应曲线，分别分析其对系统输出的影响。

（1） 改变主导极点，增减、改变非主导极点，加入非负极点，绘

出多组线性系统在阶跃信号下的响应曲线。

（2） 在不引入对偶奇子的前提下，加入非负极点，绘出多组线性

系统在阶跃信号下的响应曲线。

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（3） 引入对偶奇子，绘出多组线性系统在阶跃信号下的响应曲

线。

请问电路中极点与零点的产生与影响

一、电路中经常要对零极点进行补偿，想问，零点是由于前馈产生的吗？ 它产生后会对电路造成什么样的影响？是说如果在该频率下，信号通过 这两条之路后可以互相抵消还是什么？？

极点又是怎么产生的呢？是由于反馈吗？那极点对电路的影响又是什么？ 产生振荡还是什么？？ 请大家指教一下。

1．(不能这么简单的理解

其实电路的每个node都有一个极点

只是大部分的极点相对与所关心的频率范围太大而忽略了

运放中我们一般关心开环的0dB带宽那么>10*带宽频率的极点我们就不管了 因为它们对相位裕度贡献太小而被忽略;

只要输入和输出之间有两条通路就会产生一个零点: 同样的高于所关心频率范围的零点也不用管

一个在所关心频率范围内的零点需要看是左半平面还是右半平面的 左半平面的零点有利于环路稳定右半平面的则不利

具体的看拉扎维的书吧写的还是蛮详细的看不懂就多看几遍 自己做个电路仿下)

2．好问题，希望彻底了解的人仔细解答。我也同样疑惑。 但是我总觉得极点，零点并不能单单的说是由于前馈，反馈，或者串联并联一个电容产生的。产生的原因还是和具体的电路结构相关联的。

比如一个H(s)的系统和一个电容并联或串联在输入输出之间，谁能说他一定产生

实验七 连续时间系统S域零极点分析

一、目的

（1）掌握连续系统零极点分布与系统稳定性关系

（2）掌握零极点分布与系统冲激响应时域特性之间的关系 （3）掌握利用MATLAB进行S域分析的方法

二、零极点分布与系统稳定性

根据系统函数H(s)的零极点分布来分析连续系统的稳定性是零极点分析的重要应用之一。稳定性是系统固有的性质，与激励信号无关，由于系统函数H(s)包含了系统的所有固有特性，显然它也能反映出系统是否稳定。

对任意有界信号f(t)，若系统产生的零状态响应y(t)也是有界的，则称该系统为稳定系统，否则，则称为不稳定系统。

上述稳定性的定义可以等效为下列条件：

?? 时域条件：连续系统稳定充要条件为???h(t)dt??，即冲激响应绝对可积； ? 复频域条件：连续系统稳定的充要条件为系统函数H(s)的所有极点位于S平面

的左半平面。

系统稳定的时域条件和频域条件是等价的。因此，只要考察系统函数H(s)的极点分布，就可判断系统的稳定性。对于三阶以下的低阶系统，可以利用求根公式方便地求出极点位置，从而判断系统稳定性，但对于告阶系统，手工求解极点位置则显得非常困难。这时可利用MATLAB来实现这一过程。 例7-1：已知某连续系统的系统函数为：

北京理工大学珠海学院实验报告

实验名称： 连续系统的零极点及频率响应特性

报告人： 姓名 班级 学号

一、 实验目的

1、 掌握系统函数零极点的定义； 2、 用MATLAB实现部分分式展开； 3、 掌握零极点与频率响应的关系； 4、 掌握极点与系统稳定性的关系。

二、实验内容及运行结果

1、已知下列系统函数H（s）或状态方程，求及其零极点，并且画出零极点图，试判断系统是否稳定，根据零极点位置推导单位冲激响应的形式，求解系统的冲激响应h(t)和频率响应H（w）。 (1)

num=[1 0 1]; %分子系数，按降幂顺序排列 den=[1 2 5]; %分母系数，按降幂顺序排列 [z,p]=tf2zp(num,den); %求零点z和极点p figure(1)

zplane(z,p) %作出零极点图 sys=tf(num,den); poles=roots(den) figure(2); pzmap(sys) t=0:0.02:10;

h=impulse(num,den,t); %绘制冲激响应曲线 figure(3); plot(t,h)

　电气传动　2006年　第36卷　第1期基于零极点配置的伺服控制器设计　

基于零极点配置的伺服控制器设计

曹菁1,2　朱纪洪1

1.清华大学　2.江苏信息职业技术学院

Ξ

　　摘要:结合计算机控制技术和现代控制理论,,建立了稀土永磁无刷直流电机位置伺服系统的数学模型,,并采用

Matlab Simulink软件对伺服系统进行仿真,。,该控制器

模型可改善系统的跟踪性能。

关键词:ofControllerBasedonPole-zeroPlacement

CaoJing　ZhuJihong

Abstract:Combiningthetechnologyofcomputercontrolandthemoderncontroltheory,designtheoryandmethodofpole2zeroplacementcontrollerisintroduced.ThemathematicalmodelofREPMbrushlessDCmotorpositionservosystemisbuilt,thenacontrollerisdesignedbasedonthepole2zeroplacementmethodwithstate2space,andsimula

地理位置对城市产生与发展的影响

一、实践目的

通过本家乡的城市或县实地调查，了解产生城市或县的条件，经过综合分析，探究其在区域发展中的地位及区域对其发展的影响。因此，本小组选定以福清市为研究区域进行一系列实践调查。

二、福清的地理位置

从自然位置来看，福清市是福建省福州市辖的一个县级市，简称“融”，雅称玉融，位于福建省东部沿海，地理坐标为北纬25°18′-25°52′，东经119°03′-119°42′。北与长乐市、闽侯县永泰县交界，西与莆田市毗邻，东隔海坛海峡与平潭县相望，南濒兴化湾与莆田市南日岛遥对。海岸线总长348千米，有大小岛礁866个。总面积1931.7平方千米。

从经济位置来看,北承福建省海峡西岸经济区中部枢纽和省会中心城市福州,南接厦门经济特区,东临台湾海峡,是一座得益于改革开放而兴起的侨乡港口城市。福清充分发挥此独特的地理优势,经过近几年来的不断推进,一个规模宏大的“两湾两港”(福清元洪港、兴化湾江阴港)港口群建设初具雏形。随着进一步深化改革、扩大开放以及我国经济加速与世界接轨,福清港口发展的潜力突显,前景广阔。

三、福清在区域发展中的地位

福清是国家一类开放口岸，全市海岸线长达408公里，其中深水岸线117公里，可建5—30