利用matlab已知开环传函求系统单位负反馈的闭环传递函数的阶跃响应曲线·
时间: 2024-03-07 14:30:12 浏览: 348
假设开环传递函数为G(s),则单位负反馈闭环传递函数为:
H(s) = G(s)/(1+G(s))
阶跃响应曲线可以通过matlab中step函数进行绘制,具体代码如下:
1. 定义开环传递函数G(s)
G = tf([1 2],[1 3 2]);
其中[1 2]表示分子系数,[1 3 2]表示分母系数。
2. 计算闭环传递函数H(s)
H = feedback(G,1);
其中1表示反馈通道的符号,表示负反馈。
3. 绘制阶跃响应曲线
step(H);
运行以上代码,即可得到系统的阶跃响应曲线。
相关问题
已知二阶单位负反馈系统开环传递函数为G(s)16/(s(s+1.6)),用MATLAB编写代码求闭环系统的传递函数,计算系统闭环根、阻尼比、无阻尼振荡频率和稳态增益,用MATLAB编写代码绘制该闭环系统单位阶跃响应曲线
以下是MATLAB代码和求解过程:
```matlab
% 定义开环传递函数G(s)
G = tf([16],[1 1.6 0]);
% 求闭环传递函数
H = feedback(G,1);
% 计算系统的根
damping_ratio = damp(H);
undamped_frequency = abs(damping_ratio(1,1))*sqrt(1-damping_ratio(1,2)^2);
root = -damping_ratio(:,2).*undamped_frequency + 1i*undamped_frequency*sqrt(1-damping_ratio(:,2).^2);
% 计算稳态增益
steady_state_error = 1/1.6;
steady_state_gain = 1/(1+steady_state_error);
% 绘制单位阶跃响应曲线
step(H);
```
代码中,我们首先定义了开环传递函数G(s),然后使用feedback函数求解闭环传递函数H。接下来,使用damp函数计算系统的阻尼比和无阻尼振荡频率,然后使用这些值计算系统的根。最后,我们使用稳态误差公式计算系统的稳态增益,并使用step函数绘制单位阶跃响应曲线。
需要注意的是,在MATLAB中,使用tf函数定义传递函数时,分子和分母的系数应该分别写成一个向量,例如[16]表示分子系数为16。在计算稳态增益时,我们使用了常见的误差常数公式1/(1+Kp),其中Kp为系统的静态增益,此处Kp=1.6。最后,我们使用step函数绘制单位阶跃响应曲线,它会自动将横坐标限定在0到5秒,纵坐标限定在0到1.2之间。
已知二阶单位负反馈系统开环传递函数为G(s)16/(s(s+1.6)),函数增加一个极点p=-2,用MATLAB编写代码绘制该闭环系统单位阶跃响应曲线
### 回答1:
以下是绘制该闭环系统单位阶跃响应曲线的MATLAB代码:
```
% 定义开环传递函数 G(s)
num = 16;
den = [1 1.6 0];
G = tf(num, den);
% 将极点 p = -2 添加到开环传递函数 G(s) 中
G_new = G/(s+2);
% 计算闭环传递函数 T(s)
T = feedback(G_new,1);
% 绘制单位阶跃响应曲线
step(T);
```
运行该代码将绘制该闭环系统单位阶跃响应曲线。
### 回答2:
MATLAB代码如下:
```matlab
num = 16; % 开环传递函数的分子多项式系数
den = [1 1.6 0]; % 开环传递函数的分母多项式系数
sys = tf(num, den); % 构造开环传递函数模型
% 添加极点
poles = [-2]; % 极点位置
sys_p = zpk(sys, poles); % 新的开环传递函数模型
% 构造闭环系统
sys_c = feedback(sys_p, 1); % 得到闭环传递函数模型
% 绘制单位阶跃响应曲线
step(sys_c); % 绘制闭环系统的单位阶跃响应曲线
```
代码的解释如下:
1. 首先定义开环传递函数的分子多项式系数和分母多项式系数。
2. 构造开环传递函数模型 tf(num, den)。
3. 定义要添加的极点位置。
4. 使用 zpk(sys, poles) 将极点添加到开环传递函数模型中,得到新的开环传递函数模型 sys_p。
5. 使用 feedback(sys_p, 1) 构造闭环传递函数模型 sys_c。
6. 使用 step(sys_c) 绘制闭环系统的单位阶跃响应曲线。
### 回答3:
首先,根据反馈系统的开环传递函数G(s),我们可以得到该系统的闭环传递函数H(s)为H(s)=G(s)/(1+G(s))。
在给定开环传递函数G(s)16/(s(s+1.6))的基础上,如果增加一个极点p=-2,那么新的开环传递函数可以表示为G(s)16/(s(s+1.6)(s+2))。
接下来,我们可以使用MATLAB编写代码来绘制该闭环系统的单位阶跃响应曲线。代码如下:
```MATLAB
num = 16; % 开环传递函数的分子系数
den = conv([1 0], conv([1 1.6], [1 2])); % 开环传递函数的分母系数
sys_open = tf(num, den); % 构建开环传递函数模型
sys_closed = feedback(sys_open, 1); % 构建闭环传递函数模型
t = 0:0.01:10; % 时间范围选择为0到10秒,步长为0.01秒
[y, ~] = step(sys_closed, t); % 计算闭环系统的单位阶跃响应
plot(t, y); % 绘制单位阶跃响应曲线
xlabel('时间');
ylabel('响应');
title('闭环系统单位阶跃响应曲线');
```
运行上述代码,即可绘制出闭环系统的单位阶跃响应曲线。
阅读全文
相关推荐















