我是靠谱客的博主 勤劳学姐,最近开发中收集的这篇文章主要介绍matlab figure函数_自动控制 传递函数 零极点,觉得挺不错的,现在分享给大家,希望可以做个参考。

概述

转自:

J Pan:如何入门自动控制理论​zhuanlan.zhihu.com
6dd30825d13359f8e340ab89d0cd6eb1.png

思路:

1.例子,引出二级系统,对应的传递函数。

2.传递函数 变形 引出截止频率,阻尼比

3.零点,极点,含义,理解

1.举例

b834dcf39192738e36a2ae9ebc5db7e1.png

47204771fb83072bb9a0088f8c07151f.png

惯性力+阻尼力+弹性力=外界激励

r是位移,F是外力,弹簧的弹力k*r,加速度作用力

,阻尼器反作用力,只与速度相关,

2.传递函数 截止频率 阻尼比

输入是F(t),输出是R(t)

使用MATLAB实际运行一下可以证明:输入F(t)是正弦函数,输出也是正弦函数。

只是输出的正弦函数的幅值和相位会变化。

幅频响应:输入F(t)频率不同时,输出的正弦幅值情况。

相频响应:输入F(t)频率不同时,输出的正弦相位情况。

所以:

57585a7b49233011dccf835654fa51cb.png

6aecf6ca250f2f16f7ce268b03f32850.png

举例1:

幅频响应与相频响应为:

db74552e59e63452254b2d46862a7c99.png

339c52e4b9e367be6943535b918b7471.png

42a84ddda1194ba2dc2582e5d4486104.png

对应MATLAB程序:

clc;clear;figure('color','w');
k=100,m=1,b=1;
wn=power(k/m,0.5);
e1=b/(2*power(k*m,0.5));
w=0:0.001:2
w1=power(10,w);
y=1./power((power((1-power((w1./wn),2)),2)+4*power(e1,2)*power((w1./wn),2)),0.5);
y1 = 20*log10(y);
semilogx(w1,y1)
ylim([-40,40]);

举例2::

6214919862737ca6e30d292c387faf20.png

cbc6a6f4198b5fb6845e2b055993901e.png

幅值响应与相位响应

45f54e78ad81a2c37783f5a024ab532e.png

对应的MATLAB程序:

clc;clear;figure('color','w');
k=100,m=0.02,b=2;
wn=power(k/m,0.5);
e1=b/(2*power(k*m,0.5));
w=0:0.001:200
w1=power(10,w);
y=1./power((power((1-power((w1./wn),2)),2)+4*power(e1,2)*power((w1./wn),2)),0.5);
y1 = 20*log10(y);
semilogx(w1,y1);    %对数显示
ylim([-40,40]);

这里:

称为截止频率(
=
时),
称为阻尼比。

从幅频响应曲线可以看出,二阶系统的幅频响应具有低通特性。

使用MATLAB仿真可以看截止频率与阻尼比的含义。

譬如:输入为阶跃函数,阶跃函数在所有频率都有分量,而且随着频率的增加,其幅值越小。

fc2ed5c85c75b036194b5ad1d691d40c.png

那么如果二阶系统的截止频率设得足够大,输出应该也是一个阶跃函数,截止频率设得越小,输出越不像阶跃,高频分量会被滤除。看结果:

29ce5f714483971edb549f6390adfa75.gif

这是一个截止频率由小到大,系统的幅频响应图。

阻尼比主要影响系统的瞬态响应,如下图:

970c85604dc181ed2989f9f8df85579a.gif

这是阻尼比变化情况下的系统幅频响应图。

最后

以上就是勤劳学姐为你收集整理的matlab figure函数_自动控制 传递函数 零极点的全部内容,希望文章能够帮你解决matlab figure函数_自动控制 传递函数 零极点所遇到的程序开发问题。

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