a15教程4在Splane中的古典設計

教程演示了MATLAB如何用於生成根基因座圖,因此如何在S平麵中設計控製係統。第5章中給出的示例用於說明MATLAB命令。可以使用根命令找到特征方程(或任何多項式)的根。

示例5.1

檢查具有特征方程S4 3 2S3 + S2 + 4^ + 2 = 0的係統的穩定性

在MATLAB提示類型

»ce = [12 14 2];»根(CE)ANS = -2.1877 0.3516+1.2843i 0.3516-1.2843i -0.5156

兩個根部具有積極的真實部分,因此係統不穩定。

示例5.2

什麼值K1使以下係統不穩定

文件名:examp52.m

閉環轉移函數的分母的根部k1 = 0.25

den = cons([1 0],[1 1 2]);[numcl,dencl] = cloop(num,den);根(DENCL)

運行EXAMP52.m,K1設置為0.25、0.15和0.35給出

0.2500

ans =

0.1500

ans =

0.3500

ans =

0.1140+1.5057i 0.1140-1.5057i -1.2280

因此,在KJ = 0.15的情況下,係統穩定,KJ = 0.25,係統具有邊緣穩定性,K \ = 0.35,係統不穩定。

示例5.8

g(s)h(s)=( ^ k ^ 5)

可以使用rlocus命令繪製,如examp58.m所示

文件名:EXAMP58.M

%示例5.8簡單根源基因座

rloeus(num,den);

沒有軸命令,軸將自動生成。另外,可以使用軸([Xmin Xmax Ymin Ymax])生成用戶定義的軸。使用命令“正方形”在X和Y軸上都會生成相同的秤。使用Examp58.m,可以輕鬆嚐試所有三種方法。

使用MATLAB來設計係統,可以疊加常數線(以及在根位點圖上。也有可能在圖形窗口中使用光標選擇位點上的一個光標,並返回開放的值 -循環使用命令獲得K和閉環電線杆

[k,poles] = reloefind(num,den)

腳本文件examp58a.m顯示了如何實現的

文件名:EXAMP58A.M

%示例5.8 root loeus%g(s)= k/s(s + 2)(s + 5)elf num = [1];

rloeus(num,den);

Sgrid(Zeta,WN);

[k,poles] = rloefind(num,den)

在這裏,在MATLAB提示符下,將(= 0.5(^ = 60°)與四個圓圈(wn = 2、4、6和8rad/s。)一起繪製一行,要求用戶在圖形窗口中選擇一個點。

»examp58a

SELEET在圖形窗口中的點seleeted point = -0.7143+1.2541i k =

11.5754杆= -5.5796

-0.7102+1.2531I -0.7102-1.2531I

示例5.9使用EXAMP59.M求解以創建圖5.16。

文件名:examp59.m

%示例5.9 root locus%g(s)= k/s(SA2+4S+13)clf num = [1];

rlocus(num,den);

Sgrid(Zeta,WN);

k = rlocfind(num,den)%從圖形窗口進行選擇

運行時,該程序邀請用戶在圖形窗口中選擇一個點,該點可用於查找k的值時(= 0.25。- 出版物和進一步的選擇,在這種情況下為邊緣穩定性選擇K值。這在下麵證明了這一點

»examp59

在“圖形”窗口中選擇一個點selected_point = -0.7429 + 2.9175i k =

22.9452»k = rlocfind(num,den)

在“圖形”窗口中選擇一個點selected_point = 0+3.6304i k =

52.7222

示例5.10使用root locus方法設計一個PD控製器,該控製器將允許係統

滿足給定的時間域規範。在examp510.m中,PD控製器采用表單

文件名:examp510.m

%示例5.10根基因座%g(s)= k(s+2)/s(s+2)(s+5)clf num = [1 2];

rlocus(num,den);

Sgrid(Zeta,WN);

k = rlocfind(num,den)%從屏幕num = [k k*2]選擇k;

[numcl,dencl] = cloop(num,den);

步驟(numcl,dencl);

網格;

這會產生圖5.18所示的(零取消)根基因座圖。運行時,examp510.m允許用戶選擇與(= 0.7相對應的k \的值,然後使用此選定的值繪製步驟響應。

»examp510

在“圖形”窗口中選擇一個點selected_point = -2.485732.5215i k =

12.6077

案例研究示例5.11使用根源基因座來設計船舶卷穩定係統。腳本文件examp5ll.m考慮表單的組合PD和PID(PIDD)控製器

文件名:examp511.m%示例5.11根源基因座

%g(s)= k(s+2)(sa2+4s+8)/s(s+1)(sa2+0.7s+2)clf num = cons([1 2],[1 4 4 8]);

rlocus(num,den);

Sgrid(Zeta,WN);

k = rlocfind(num,den)%從屏幕num = k*cons([1 2],[1 4 8]);[numcl,dencl] = cloop(num,den);步驟(numcl,dencl);網格;

該腳本文件產生了圖5.24所示的根源基因座

»examp511

在“圖形”窗口中選擇一個點selected_point = -3.200033.2607i k =

10.2416

選擇k後,繪製了圖5.25所示的滾動角響應。

繼續在這裏閱讀:頻率域中的A16教程5古典設計

本文是否有幫助?

0 0