控制工程实验

1、 科目 ：控制工程姓名 ：颜人帅班级学号:102012237一：典型环节的奈奎斯特曲线和波德曲线：1：比例环节的(K=6) （1）奈奎斯特曲线： 运行程序： num=6; den=1; nyquist(num,den) grid; gtext('如图1-1.1') 运行结果： 如图1-1.1 （2）波德曲线： 运行程序： num=6; den=1; bode(num,den) grid gtext如图1-1.2 运行结果：如图1-1.22：积分环节： （1）奈奎斯特曲线： 运行程序： num=1; den=1 0; nyquist(num,den) grid gtext(

2、9;如图1-2.1') 运行结果：如图1-2.1 （2）波德曲线： 运行程序： num=1; den=1 0; bode(num,den) grid gtext('如图1-2.2') 运行结果：如图1-2.23：微分环节（理想）：（1）奈奎斯特曲线： 运行程序： num=1 0; den=1; nyquist(num,den) grid gtext('如图1-3.1') 运行结果：如图1-3.1 （2）波德曲线： 运行程序： num=1 0; den=1; bode(num,den) grid gtext('如图1-3.2') 运行结果：

3、如图1-3.24：惯性环节：(T=5)（1）奈奎斯特曲线： 运行程序： num=1; den=5 1; nyquist(num,den) grid gtext('如图1-4.1') 运行结果： 如图1-4.1 （2）波德曲线： 运行程序： num=1; den=5 1; bode(num,den) grid gtext('如图1-4.2') 运行结果： 如图1-4.25：导前环节(T=5)：（1）奈奎斯特曲线： 运行程序： num=1 5; den=1; nyquist(num,den) grid gtext('如图1-5.1') 运行结果：如图

4、1-5.1（2）波德曲线： 运行程序： num=1 5; den=1; bode(num,den) grid gtext('如图1-5.2') 运行结果： 如图1-5.26：振荡环节(Wn=10,=0.1,0.5,1)：（1）奈奎斯特曲线： 运行程序： num=10*10; den=1 2*10*0.1 10*10; nyquist(num,den) grid hold on num=10*10; den=1 2*10*0.5 10*10; nyquist(num,den) num=10*10; den=1 2*10*1 10*10; gtext('如图1-6.1

5、9;) 运行结果：如图1-6.1（2）波德曲线 运行程序： num=10*10;den=1 2*10*0.1 10*10;bode(num,den)gridhold onnum=10*10;den=1 2*10*0.5 10*10;bode(num,den)num=10*10;den=1 2*10*1 10*10;bode(num,den)gtext('§ =0.1''§ =0.1')gtext('§ =1')gtext('§ =0.1''§ =0.1') gtex

6、t('§ =1')运行结果：如图1-6.2二：绘制教材对应例题的奈奎斯特曲线或波德曲线：1. 例4.13 奈奎斯特曲线： 运行程序： num=1; den=1 0.6 1; nyquist(num,den) grid 运行结果：如图 2. 例4.14 波德曲线： 运行程序： num=1; den=1 6 30 0 ; bode(num,den) grid 运行结果：如右图3.例4.15 波德曲线： 运行程序： num=1 1; den=1 2.5 9 0 0; margin(num,den) grid 运行结果：如右图4.例4.16 波德曲线： 运行程序： num=1

7、00; den0=conv(1 2 16,1 3 0); den=conv(den0,1 2.5 9 ); sys=tf(num,den) grid 运行结果：如右图5.例4.17 波德曲线： 运行程序：ka=65;kv=0.0018;wv=120;bv=0.5;wh=65;bh=0.15;kh=95;k=ka*kv*kh*wv*wv*wh*wh;num=k;den=conv(1 2*bv*wv wv*wv 0,1 2*bh*wh wh*wh);sys=tf(num,den);margin(sys)grid 运行结果：如右上图三：求取控制系统的开环传递函数为：的系统的幅值裕度和 相位裕度，（其

8、中K=10，100，40，50，60，80）。1. 取K=10，其系统的开环频率特性运行程序为： k=10; num=k; den=conv(1 1 0,1 5); sys=tf(num,den); margin(sys) grid gtext('如图3-1') 运行结果：如图3-1图像分析：由图可知，系统相位裕度，幅值裕度为，幅值穿越频率。2. 取K=40，其系统的开环频率特性运行程序为：k=40;num=k;den=conv(1 1 0,1 5);sys=tf(num,den);margin(sys)gridgtext('如图3-2')运行结果：如图3-2图

9、像分析：由图可知，系统相位裕度，幅值裕度为，幅值穿越频率。3.取K=10，其系统的开环频率特性运行程序为： k=50; num=k; den=conv(1 1 0,1 5); sys=tf(num,den); margin(sys) grid gtext('如图3-3') 运行结果：如图3-3图像分析：由图可知，系统相位裕度，幅值裕度为，幅值穿越频率。4. 取K=10，其系统的开环频率特性运行程序为： k=60; num=k; den=conv(1 1 0,1 5); sys=tf(num,den); margin(sys) grid gtext('如图3-4') 运行结果：如图3-4图像分析：由图可知，系统相位裕度，幅值裕度为，幅值穿越频率。5. 取K=10，其系统的开环频率特性运行程序为： k=80; num=k; den=conv(1 1 0,1 5); sys=tf(num,den); margin(sys) grid gtext('如图3-5') 运行结果：如图3-5图像分析：由图可知，系统相位裕度，幅值裕度为，幅值穿越频率。6. 取K=1