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1、 .实验三线性系统的频域分析一、 实验目的1掌握用MATLAB语句绘制各种频域曲线。2掌握控制系统的频域分析方法。二、 实验内容 1.典型二阶系统绘制出,0.3,0.5,0.8,2的bode图,记录并分析对系统bode图的影响。 2.系统的开环传递函数为绘制系统的Nyquist曲线、Bode图和Nichols图,说明系统的稳定性,并通过绘制阶跃响应曲线验证。 3.已知系统的开环传递函数为。求系统的开环截止频率穿越频率、幅值裕度和相位裕度。应用频率稳定判据判定系统的稳定性。三、 实验内容及分析1. 系统1:中,(1)时 Matlab文本如下:num=36 0 0;den=1 1.2 36;w=l
2、ogspace(-2,3,100);bode(num,den,w)Grid得到图像:同理,得到其他值情况下的波特图:=0.3时=0.5时=0.8时=2时从上面的图像中可以看出:随着的不断增大,波特图中震荡的部分变得越来越平滑。而且,对幅频特性曲线来说,其上升的斜率越来越慢;对相频特性曲线来说,下降的幅度也在变缓。2. 开环传递函数1:奈奎斯特图函数及图像如下:num=0 10;den=conv(5,-1,1,5),0,0;z,p,k=tf2zp(num,den); pnyquist(num,den)结果:p =0 0 -5.0000 0.2000从上面的结果可知:在右半平面根的个数P=1。系统
3、的Nyquist图不包围(-1,j0)点,R=0不等于P=1,闭环系统不稳定。波特图函数及图像如下:num=0 10;den=conv(5,-1,1,5),0,0;w=logspace(-2,3,100);bode(num,den,w)grid 从图中可以看出:幅值为零(对应频率为Wc)时,对应的相角裕度=180度+Wc时的相位值=1时,Wd将不复存在,系统的响应不再出现振荡。2. 利用得到的nyquist图和Boad图对系统的稳定性进行分析,需要注意的是对Nyqusit图要补虚线。3. 利用相值和幅值裕度对系统进行判稳。结论是:当幅值条件为零时,相值裕度大于零,则系统稳定;当相值条件为零时,幅值裕度小于零,则系统稳定。word 资料