自动控制原理MATLAB仿真实验三(控制系统的频域)解析

1、实验三MATLAB及仿真实验（控制系统的频域分析）一实验目的1. 利用计算机作出开环系统的波特图2. 观察记录控制系统的开环频率特性3. 控制系统的开环频率特性分析二实验内容1. 用Matlab作Bode图.要求：画出对应Bode图，并加标题.(1)G(s)=25s2+4s+25num=25;den=1425;G=tf(num,den);margin(G);%增益和相位裕度title('Bode图');gridon;20Bode图oooooooo123456(mp)apac嘗10-1o1Frequency(rad/s)(6p)swlld(2)G(s)=9(s2+0.2s+1)s

2、(s2+1.2s+9)num=91.89;den=conv(10,11.29);G=tf(num,den);margin(G);title('Bode图');gridon;10-110o101Frequency(rad/s)102. 用Matlab作Nyquist图.要求画对应Nyquist图，并加网格和标题.G(s)=72708771num=1;den=10.81;G=tf(num,den);nyquist(G);title('奈奎斯特图');gridon;.51SX<AJBU一6BUI-1.5-1奈奎斯特图-0.500.5RealAxis1o.51.5

3、3. 典型二阶系统G(s)=驾，试绘制E取不同值时的Bode图。取s2+2®s+W2nnw=6,0.1:0.1:1.0。nfore=0.1:0.1:1num=36;den=112*e36;G=tf(num,den);margin(G);holdon;end20BodeDiagramGm=InfdB(atInfrad/s),Pm=-180deg(at0rad/s)o20-(mp)epn=u6ew60-10_110°101102103Frequency(rad/s)90(6p)sralld53di4. 某开环传函为：G(s)=50，试绘制系统的Nyquist曲线，并判断闭环系统

4、稳(s+5)(s-2)定性，最后求出闭环系统的单位脉冲响应。num=50;den=conv(15,1-2);G=tf(num,den);figure(1)nyquist(G);title('奈奎斯特图');figure(2)impulse(G);title('单位脉冲响应');奈奎斯特图1.5SX<XJBU一6BUI5-4.5-4-3.53-2.5-1.5-0.50RealAxis由图可知曲线有（-1,j0）左侧的极点，为一次副穿越，R=-2；且不等于R；所以系统不稳定。5-G(s)=1T2s2+2QTs+1T=0.1=2,1,0

5、.5,0.1作波特曲线图fore=0.10.512num=1;den=0.010.2*e1;G=tf(num,den);margin(G);holdon;end206(6p)seifd-60-800-45-90BodeDiagramGm=InfdB(atInfrad，Pm=-180deg(at0rad/s)0-20-40mp)apmc6p乏-18010_1io210U101Frequency(rad/s)10JG(s)=31.6sG.Ols+l)6.1s+1),要求:(a)作波特图num=31.6;den1=conv(10,0.011);den=conv(den1,0.11);G=tf(num

6、,den);margin(G);BodeDiagramGm=10.8dB(at31.6rad/s),Pm=22.3deg(at16.3rad/s)001(mp)epn=u6ew-270-110o1011o2Frequency(rad/s)10310531801(6p)swlld522-7.已知系统结构图如图所示：R(s)1s(s+1)Y(s)10(b)由稳定裕度命令计算系统的稳定裕度Lg和Yc，并确定系统的稳定性由波特图可知：幅值裕度L=10.722dB，相角裕度Y=22gc所以系统稳定。其中：(1)Gc(s)=1(2)G(s)=Lccs(s+1)要求：(a)作波特图num=1;den=conv(10,11);G=tf(num,den);margin(G);holdon;num=1;den=12100;G=tf(num,den);margin(G);BodeDiagramGm=-InfdB(at0rad，Pm=76.3