echo off;
clear all;
close all;
set(0,'defaultAxesFontSize',14);
set(0,'defaultAxesFontName','times');
set(0,'defaultTextFontSize',14);
set(0,'defaultTextFontName','times');
clc;

echo on;

% --------------------------------------------------------
%
%            Control Engineering
%      Nagaoka Univercity of Technology
%
%  Prof. Kenji HIRATA and Teaching Assistants.
%          
%         -- Computer Exercise 2 --
%
%  ver.1.0  2006
%  ver.1.1  2007
%  ver.1.2  2008
%  ver.1.3  2009 by Keigo NISHIGAMI.
%  ver.1.4  2011 by Masahiro YOSHITAKE.
% --------------------------------------------------------

pause;	% press any key to continue.

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% Computer Exercise 2 では，システムの安定性を，
% ナイキストの安定判別法によって判定することを目的とする．
% 以下の 5 つのシステムの安定性を，手順に従って判定せよ．
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
pause; % press any key to continue

% --------------------------------------------------------
% 課題 1.
% 次の開ループ伝達関数で表されるシステム S1 について考える． 
%
%                                3
%                      L(s) = -------
%                              s - 1
%
% --------------------------------------------------------
pause % press any key to continue.

% --------------------------------------------------------
% まず，この開ループ伝達関数の"極"を求め，
% 不安定極の個数 (= PI とする) と求めた極全てを，
% 指定の用紙に記入しなさい．
% 極については教科書を参照すること．
%
% 極の数が求まったら，次の手順に進みます．
% --------------------------------------------------------
pause; % press any key to continue

p01;
% --------------------------------------------------------
% 次に，別ウィンドウにこの開ループ系のナイキスト線図が
% 示されました．このナイキスト軌跡が点 (-1,0) を時計回りに
% まわる回数を数え，その数 (= N とする) を指定の用紙に記入しなさい．
%
% 数え終わったら，次の手順に進みます．
% --------------------------------------------------------
pause; % press any key to continue

% --------------------------------------------------------
% 以上の手順で PI と N, すなわち極の数と回転数が求まりました．
% この 2 つの値より，この開ループ伝達関数の安定性を判別し，
% その結果を指定の用紙に記入しなさい．
%
% 以上で，課題 1 は終了です．
% ここまでのデータ整理が終わったら，課題 2 へ進んでください．
% --------------------------------------------------------
pause; % press any key to continue
clc;

% --------------------------------------------------------
% 課題 2.
% 次の開ループ伝達関数で表されるシステム S2 について考える．
%
%                                3
%               L(s) = --------------------
%                       s (s + 1) (s + 2)
%
% --------------------------------------------------------
pause % press any key to continue.

% --------------------------------------------------------
% まず，この開ループ伝達関数の"極"を求め，
% 不安定極の個数 (= PI とする) と求めた極全てを，
% 指定の用紙に記入しなさい．
% 極については教科書を参照すること．
%
% 極の数が求まったら，次の手順に進みます．
% --------------------------------------------------------
pause; % press any key to continue

p02;
% --------------------------------------------------------
% 次に，別ウィンドウにこの開ループ系のナイキスト線図が
% 示されました．このナイキスト軌跡が点 (-1,0) を時計回りに
% まわる回数を数え，その数 (= N とする) を指定の用紙に記入しなさい．
% 
% 数え終わったら，次の手順に進みます．
% --------------------------------------------------------
pause; % press any key to continue

% --------------------------------------------------------
% 以上の手順で PI と N, すなわち極の数と回転数が求まりました．
% この 2 つの値より，この開ループ伝達関数の安定性を判別し，
% その結果を指定の用紙に記入しなさい．
%
% 以上で，課題 2 は終了です．
% ここまでのデータ整理が終わったら，課題 3 へ進んでください．
% --------------------------------------------------------
pause; % press any key to continue

clc;
% --------------------------------------------------------
% 課題 3.
% 次の開ループ伝達関数で表されるシステム S3 について考える．
%
%                               20
%         L(s) = -----------------------------------
%                 ( s + 1 )( 0.5 s + 1 )( 2 s + 1)
%
% --------------------------------------------------------
pause % press any key to continue.

% --------------------------------------------------------
% まず，この開ループ伝達関数の"極"を求め，
% 不安定極の個数(=PIとする)と求めた極全てを，
% 指定の用紙に記入しなさい．
%
% 極については教科書を参照すること．
% 極の数が求まったら，次の手順に進みます．
% --------------------------------------------------------
pause; % press any key to continue

p03;
% --------------------------------------------------------
% 先ほど求めた極は，すべて安定極であるため，
% ここでは簡略化されたナイキストの安定判別法を適用します．
%
% 別ウィンドウにこの開ループ伝達関数のベクトル軌跡が
% 示されました．この曲線が点(-1,0)に対してどう動くか確認し，
% 安定性を判別しなさい．
% この際の判別の根拠を，提出ページ Table 1 の下部にある文章を
% 埋める形で記入しなさい．
% 
% 以上で課題 3 は終了です．
% ここまでのデータ整理が終わったら，課題 4 へ進んでください．
% --------------------------------------------------------
pause; % press any key to continue

clc;
% --------------------------------------------------------
% 課題 4.
% 次の開ループ伝達関数で表されるシステム S4 について考える．
%
%                           5 (s + 1)
%                  L(s) = --------------
%                           s (s - 10)
%
% --------------------------------------------------------
pause % press any key to continue.

% --------------------------------------------------------
% まず，この開ループ伝達関数の"極"を求め，
% 不安定極の個数 (= PIとする) と求めた極全てを，
% 指定の用紙に記入しなさい．
% 極については教科書を参照すること．
%
% 極の数が求まったら，次の手順に進みます．
% --------------------------------------------------------
pause; % press any key to continue

p04;
% --------------------------------------------------------
%次に，別ウィンドウにこの開ループ系のナイキスト線図が
% 示されました．このナイキスト軌跡が点 (-1,0) を時計回りに
% まわるる回数を数え，その数 (= N とする) を指定の用紙に記入しなさい．
% 
% 数え終わったら，次の手順に進みます．
% --------------------------------------------------------
pause; % press any key to continue

% --------------------------------------------------------
% 以上の手順で PI と N, すなわち極の数と回転数が求まりました．
% この 2 つの値より，この開ループ伝達関数の安定性を判別し，
% その結果を指定の用紙に記入しなさい．
%
% 以上で課題 4 は終了です．
% ここまでのデータ整理が終わったら，課題 5 へ進んでください．
% ----------------------------------------------------
pause; % press any key to continue
clc;

% --------------------------------------------------------
% 課題 5.
% 次の開ループ伝達関数で表されるシステム S5 について考える．
%
%                    1.5 (s + 0.5) (s + 1)
%        L(s) = -----------------------------
%                 s (s + 2)(s + 0.1)(s + 0.2)
%
% --------------------------------------------------------
pause % press any key to continue.

% --------------------------------------------------------
% まず，この開ループ伝達関数の"極"を求め，
% 不安定極の個数(=PIとする)と求めた極全てを，
% 指定の用紙に記入しなさい．
% 極については教科書を参照すること．
%
% 極の数が求まったら，次の手順に進みます．
% --------------------------------------------------------
pause; % press any key to continue

p05;
% --------------------------------------------------------
% 次に，別ウィンドウにこの開ループ系のナイキスト線図が
% 示されました．このナイキスト軌跡が点 (-1,0) を時計回りに
% まわる回数を数え，その数 (= N とする) を指定の用紙に記入しなさい．
% 
% 数え終わったら，次の手順に進みます．
% --------------------------------------------------------
pause; % press any key to continue

% --------------------------------------------------------
% 以上の手順で PI と N, すなわち極の数と回転数が求まりました．
% この 2 つの値より，この開ループ伝達関数の安定性を判別し，
% その結果を指定の用紙に記入しなさい．
%
% 以上で，Computer Exercise 2 は終了です．
% レポートの提出準備を進めてください．
% --------------------------------------------------------
pause; % press any key to continue
close all;
