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?