機械工程控制基礎(chǔ)matlab報告

PAGEPAGE11《機械工程控制基礎(chǔ)》MATLAB編程實例班級183234學(xué)號2114793姓名吳洲試驗一：用MATLAB進行部分分式展開1、試驗?zāi)康模海?）對MATLAB進行初步的了解；（2）掌握應(yīng)用MATLAB對高階函數(shù)進行部分分式的展開。2、試驗學(xué)時：2學(xué)時3、試驗方法：MATLAB有一個命令用于求B（S）/A（S）的部分分式展開式。設(shè)S的有理分式為F（S）=B（S）/A(S)=num/den=(b0Sn+b1Sn-1+…+bn)/(Sn+a1Sn-1+…+an)式中ai和bi的某些值可能是零。在MATLAB的行向量中，num和den分別表示F(S)分子和分母的系數(shù)，即num=[b0b1…bn]den=[1a1…an]命令[r,p,q]=residue(num,den)MATLAB將按下式給出F（S）部分分式展開式中的留數(shù)、極點和余項：有：r(1)、r(2)…r(n)是函數(shù)的留數(shù)；p(1)、p（2）、…p(n)是函數(shù)的極點；K（s）是函數(shù)的余項。4、試驗內(nèi)容（1）試求下列函數(shù)的部分分式的展開式，寫出程序語句和部分分式的結(jié)果程序語句：>>num=[111395226];>>den=[110355024];>>[r,p,q]=residue(num,den)結(jié)果：r=1.00002.5000-3.00000.5000p=-4.0000-3.0000-2.0000-1.0000q=1（2）試求下列函數(shù)的部分分式的展開式，寫出程序語句和部分分式的結(jié)果程序語句：>>num=[146];>>den=[1331];>>[r,p,q]=residue(num,den)結(jié)果r=1.00002.00003.0000p=-1.0000-1.0000-1.0000q=[]試驗二：時域特性的計算機輔助分析1、試驗?zāi)康模海?）對MATLAB進行進一步的了解；（2）掌握應(yīng)用MATLAB求解高階系統(tǒng)的各種時域響應(yīng)的求法；（3）掌握系統(tǒng)零極點的求法，從而判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。2、試驗學(xué)時：2學(xué)時3、試驗方法：（1）impluse(num,den)，得到傳遞函數(shù)G(S)=num(S)/den(s)表示的脈沖響應(yīng)曲線；（2）impluse(num,den,t)，得到傳遞函數(shù)G(S)=num(S)/den(s)表示的脈沖響應(yīng)曲線，并可指定時間t；（3）step(num,den)，得到以得到傳遞函數(shù)G(S)=num(S)/den(s)表示的脈沖響應(yīng)曲線；（4）step(num,den,t)，得到以得到傳遞函數(shù)G(S)=num(S)/den(s)表示的脈沖響應(yīng)曲線,并可指定時間t；(5)lsim(num,den,u,t)計算連續(xù)系統(tǒng)的任意輸入響應(yīng),得到以得到傳遞函數(shù)G(S)=num(S)/den(s)表示的u輸入的響應(yīng)曲線,并可指定時間t；（6）roots(den)，得到多項式den的根；（7）pzmap(num,den)，得到傳遞函數(shù)G(S)=num(S)/den(s)表示的系統(tǒng)的零極點圖，“×”表示極點，“O”表示零點。4、試驗內(nèi)容（1）已知某高階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為求該系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)、單位階躍響應(yīng)和單位速度響應(yīng)和單位加速度響應(yīng)。獲得單位脈沖響應(yīng)程序語句及圖形：>>num=[22050];>>den=[11584223309240100];>>impulse(num,den)獲得單位階躍響應(yīng)程序語句及圖形：>>num=[22050];>>den=[11584223309240100];>>step(num,den)獲得單位速度響應(yīng)程序語句及圖形：>>num=[22050];>>den=[11584223309240100];>>t=[0:0.01:1];>>u=(t);>>lsim(num,den,u,t)獲得單位加速度響應(yīng)程序語句及圖形：>>num=[22050];>>den=[11584223309240100];>>t=[0:0.01:1];>>u=(0.5*t.*t);>>lsim(num,den,u,t)（2）已知某高階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為試求該系統(tǒng)的極點并判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。程序及結(jié)果：>>den=[123456789];>>roots(den)ans=-1.2888+0.4477i-1.2888-0.4477i-0.7244+1.1370i-0.7244-1.1370i0.1364+1.3050i0.1364-1.3050i0.8767+0.8814i0.8767-0.8814i（3）已知某高階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為試求該系統(tǒng)的零極點并判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性，繪制系統(tǒng)的零極點圖。程序及結(jié)果：>>num=[3120006250000];>>den=[110080004400006240000];>>pzmap(num,den)試驗三：頻域特性的計算機輔助分析1、試驗?zāi)康模海?）對MATLAB進行加深了解；（2）掌握應(yīng)用MATLAB求解系統(tǒng)的Nyquist圖；（3）掌握應(yīng)用MATLAB求解系統(tǒng)的Bode圖；2、試驗學(xué)時：2學(xué)時3、試驗方法：（1）nyquist(num,den,w)，繪制Nyquist圖。num和den分別表示傳遞函數(shù)的分子和分母中中包含以S的降冪排列的多項式系數(shù)。命令Nyquist(num,den,w)可以按指定的頻率點W，繪制系統(tǒng)的Nyquist圖。（2）bode(num,den,w)，繪制Bode圖。num和den分別表示傳遞函數(shù)的分子和分母中中包含以S的降冪排列的多項式系數(shù)。命令bode(num,den,w)可以按指定的頻率點W，繪制系統(tǒng)的bode圖。4、試驗內(nèi)容（1）考慮下列系