西电系统仿真大作业.docx

系统仿真大作业 系统仿真大作业 指导老师： 屈胜利 班 级： 学 号： 姓 名: -27010 -270 103 系统仿真上机作业 一、计算机辅助系统分析: 系统如下图所示： u5 u 5 ? 其中r是单位阶跃，G是非线性器件, G (s)= Kj^s) s(10s 1)(0.625s 1)(0.025s 1) 当GN = 1、 K = 40 时，用MATLAB画出开环Bode图，求出 3 c、6 B。由其估计出 tr、 ts、(T % 。 解：matlab程序如下: zbvll .m 工 | 4 - c1 ear — ruiio= ￡0 0 0 40 402 ; - 出的1=匚011\”仁 1 0], [10 1]): - den2=canv([0-625 l]a [0. 025 1J): □ - d^n= conv(d?nl, dsn.2) - bode den) - grid on; Q — klabelf Frequency rad/s* 5 'fontsizeh a10) - t itle(' Bode Diacran G<s |：=4O (l+s)/s (10s+l) (0* 62&sH)(0. 025s+l)?) .0 - phase, v2-bod.e (num, den': 1 - [Gm：- Pm, '^cg, Wcp^ =narfin(nag, phase, w) 运行结果如下: ■? ztai den =O.lo63 6^156 10. SdOO den = O.lo63 6^156 10. SdOO LflOOO Gm 二 4.3214 10. 01S5 Vcp = 2. 3973 由上图知：den =[ 0.1563,6.5156 ,10.6500 ,1.0000 ,0] 增益裕量Gm = 4.3168穿越频率 增益裕量Gm = 4.3168 穿越频率Wcg= 5.1598 所以得到：3 c =5.1598 相位裕量Pm = 10.0158 增益为0的频率Wcp=2.3975 e B =10.0158 仿真波形如下: System, sysFrequency (rad/s) 5 04Magnitude (dB)： -12.3System: sysFrequericy (rad/s). 2.43Magn itude (dB). -0 2OS50(HP) System, sys Frequency (rad/s) 5 04 Magnitude (dB)： -12.3 System: sys Frequericy (rad/s). 2.43 Magn itude (dB). -0 2OS 50 (HP)昌 n-Fff乏 W] 10° 101 103 FreqLFertcy rad/s (rad/s) 5 3 80 5 2 -2 (Bmp)0J苗 Erd 求解 t r、 t 求解 t r、 ts、(T %： 由bode图: 可将系统的开环传递函数化成 G(s)二 40 s (10s 1) 其相应的闭环传递函数为 G3(s)=10sA2+s+40， 此二阶系统可求出相应的 =0.025，Wi =2 所以可以估计出： tr=— =0-80s (其中 严, 现 18.67s /%=— =92.44%, matlab 程序： svs=t ￡ 'rnnrn, den) sys= feedback < sys. 1): *y, t'=step(ays ■: ytr-find(y>-l): rise_Tinie=T (ytr (1)) 二r禺 tpZ-DlK (丁), peak_tine=t(tp); max. OA'ershaot =ymsx- L s-Length<t); whi1& y(s)>0. 98&y<s)<1.02 s-s-1: end settJing_tLme=t(s) 运行结果为: 0, 7772 a ax_ ctvei sho ot = 0.81^0 settling_titne ■ 17.09S5 所以得到：tr=0.7772s ts=17.0985s 彷 % =81.68% 经检验：由bode图估算出tr,彷% ,ts的结果与正确值的差距不大 2?当Gn 1， K 40时，用MATLAB画出根轨迹图，并求出 K 40时的闭 环极点；由其估计出tr、 ts、c % 解：matlab程序为: ? nun=：0 0 0 40 40：: denl=conv{Z1 0], [10 1]): den2=conv([0< 625 1J ? L0.02b 1]): de n= c cm- (den,l, (icn2)； sys-tf(num, den): ?P，z^=pzmap(sys] ri o