Travaux dirigs - MATLAB.pdf
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在MATLAB的学习中,了解如何使用工具如LTIVIEW和SISOTOOL是至关重要的。这些工具可以帮助我们分析系统动态特性、频率响应以及稳定性。以下将详细解释标题和描述中涉及的知识点: 1. **创建传递函数**:MATLAB允许用户通过`tf`函数创建传递函数。例如,输入`H1=tf([-9 6],[1 7 6])`,即可定义一个传递函数`H1`,其中`[-9 6]`是分子系数(numerator),`[1 7 6]`是分母系数(denominator)。系数按照幂次递减的顺序排列。 2. **LTIVIEW工具**:LTIVIEW是MATLAB中的一个视图工具,用于可视化系统动态性能。启动LTIVIEW后,可以导入之前创建的传递函数`H1`,观察其响应。插入网格可以帮助理解曲线的形状和特征值。 3. **Bode图**:在LTIVIEW中,通过选择不同的plot类型,可以绘制Bode图,展示系统的幅频特性和相频特性。通过鼠标操作确定增益最大值的位置,并进行放大以获取更精确的值。同时计算相位在增益为零时对应的角频率。 4. **Black-Nichols图**:此图用于评估系统稳定性的另一种方法。通过改变图的类型,可以得到Black-Nichols图并标记出特定值,分析系统的稳定区域。 5. **Nyquist图**:Nyquist图显示了复频域中系统稳定性的信息。当角频率趋向于0、+∞和-∞时,识别出图上的关键点有助于理解系统的稳定性和振荡特性。 6. **导入新传递函数**:导入新的传递函数`H2`,并与`H1`进行比较。通过`characteristics`功能分析`H2`的响应,包括最大值出现的时刻、超调量、5%响应时间及最终稳态值。同时绘制不同类型的传输图以揭示其特性。 7. **比较不同传递函数**:将两个传递函数`H1`和`H2`在同一图表上绘制,观察它们之间的差异。这有助于理解零点的符号如何影响系统的动态响应。零点的正负会影响系统的极点分布和系统响应的速度。 8. **给定传递函数分析**:对于题目给出的传递函数`H3=204.01.0110)(3pppH++=`,我们需要计算其特征,例如零点、极点位置、稳定性、响应时间等,并可能用LTIVIEW或SISOTOOL进行可视化分析。 通过以上步骤,我们可以深入理解MATLAB在控制系统分析中的应用,以及如何利用LTIVIEW和SISOTOOL工具来评估和比较不同的传递函数,从而更好地设计和优化系统。
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