基于MATLAB的系统稳定性分析的演示程序设计
2021-10-25燕丽鸽孙园志王志鹏通讯作者
信息记录材料 2021年10期
燕丽鸽,孙园志,王志鹏(通讯作者)
(南阳师范学院物理与电子工程学院 河南 南阳 473061)
1 引言
系统若要实现其自身的功能,必须具有稳定系统。若一个系统的输入是有界的且输出也是有界的则该系统为稳定系统。若系统不是稳定系统,其输出无界,此时系统为非线性系统;设备无法承受极大的输出,进而系统不仅不能处于我们所需的工作状态,也可能会损毁设备[1]。因而,事先判断系统是否稳定就格外重要。判断系统是否稳定的方法有很多,在控制理论中,判断系统是否为稳定系统的判据为传递函数的极点在复平面左边。
利用经典传统方法判断一个系统的稳定性,是复杂且繁琐的,且难以达到证明目的。其一是因为计算量太大,难以高效进行;其二是传统方法无法得到强信服力的图形来支撑观点加以论证。若是人工计算,可能只是判断是否稳定,而不能准确地画出直观的图形以及得到一些准确的数据。所以,人们提出很多辅助方法来帮助判断系统稳定性,例如劳斯判据、绘制根轨迹、波特图等[2]。在控制系统稳定性时,由于精准数值的要求使解得该系统的阶跃响应是困难的,且难以描绘精确直观的频率响应曲线,所以便可借助电脑软件MATLAB进行计算以及描绘曲线,同时也可以对系统性能有某些影响的参数进行研究[3]。
此外,MATLAB该软件实验界面友好,操作很简单,图形界面设计一目了然,所占内存小,容易上手使用,还可用于系统分析和系统设计的教学实验。……
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