《信號與系統(tǒng)實驗》課件第16章

一、實驗目的二、實驗原理三、涉及的MATLAB函數(shù)四、實驗內(nèi)容與方法五、實驗要求六、思考題

一、實驗目的

(1)直觀了解LTI系統(tǒng)的根軌跡分析法;

(2)加深對連續(xù)LTI系統(tǒng)的根軌跡分析法的理解;

(3)了解MATLAB相關函數(shù)的調(diào)用格式及作用;

(4)加深對連續(xù)LTI系統(tǒng)的時域分析的基本原理與方法的理解和掌握。二、知識提示

根軌跡法是分析和設計線性定常系統(tǒng)常用的圖解方法之一，利用它可以了解和分析系統(tǒng)的性能，尤其是對系統(tǒng)進行定性的分析。

三、涉及的MATLAB函數(shù)

1.printsys函數(shù)

調(diào)用格式：

printsys(num，den，′s′)：顯示或打印輸出由num和den所確定的傳遞函數(shù)。

2.rlocus函數(shù)

調(diào)用格式：

rlocus(num，den)：計算并畫出由num和den所確定的系統(tǒng)的根軌跡。

四、實驗內(nèi)容與方法

1.驗證性實驗

(1)已知一個單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為

H(s)=

試繪制其根軌跡。MATLAB程序：

num=［110］;

den=［15200］;

printsys(num，den，′s′);

rlocus(num，den);

num/den=

s^2+s

-------------------

s^4+5s^3+2s^2

系統(tǒng)的根軌跡如圖16.1所示。圖16.1系統(tǒng)的根軌跡

(2)已知一個單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為

H(s)=

試繪制其根軌跡。

MATLAB程序：

[ZK(]num1=［11］;

den1=［1-10］;

num2=1;den2=［1416］;

［numden］=series(num1，den1，num2，den2);

printsys(num，den，′s′);

rlocus(num，den);

系統(tǒng)的根軌跡如圖16.2所示。圖16.2系統(tǒng)的根軌跡

(3)已知一個單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為

H1(s)=

H2(s)=

H3(s)=

試分別繪制其根軌跡，并比較零極點增加對系統(tǒng)性能的影響。MATLAB程序：

num1=［1］;

den1=［110］;

rlocus(num1，den1);

num2=1;

den2=［1321］;

figure;

rlocus(num2，den2);

num3=［132.5］;

den3=den1;

figure;

rlocus(num3，den3);

其根軌跡分別如圖16.3、圖16.4和圖16.5所示。圖16.3系統(tǒng)1的根軌跡圖16.4系統(tǒng)2的根軌跡圖16.5系統(tǒng)3的根軌跡

2.程序設計實驗

自己找相關例題，確定其根軌跡，并與理論分析結(jié)果進行比較。五、實驗要求

(1)在計算機中輸入程序，驗證實驗結(jié)果，并將實驗結(jié)果整理形成電子文檔。

(2)對于程序設計實驗，要求通過對驗證性實驗的練習，自行編制完整