实验四线性系统的频域分析

1、Frs-oij&ncyrradJsec武汉工程大学实验报告专业*过程自动化*班班号*组别指导教师姓名*同组者个人实验名称实验日期第4次实验一、实验目的掌握用MATLAB语句绘制各种频域曲线。掌握控制系统的控制方法。二、实验内容典型二阶系统绘制出=6，匚二0.1，0.3,0.5,0.8，2的bode图，记录并分析:对系统bode图的影n响。系统的开环传递函数为10s2(5s1)(s+5)8(s+1)s2(s+15)(s2+6s+10)Frs-oij&ncyrradJsec4(s/31)s(0.02sl)(0.05sl)(0.1s1)绘制系统的Nyquist曲线、Bode图和Nichols图，说明

2、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G(s)二s1s2(0.1s1)求系统的开环截止频率、穿越频率、幅Frs-oij&ncyrradJsecFrs-oij&ncyrradJsec值裕度和相位裕度。应用频率稳定判据判定系统的稳定性。实验结果分析Frs-oij&ncyrradJsecFrs-oij&ncyrradJsec1.，二6,:分别取0.1,0.3,0.5,0.8,2时，系统的bode图绘制:n图形：rFigureHo.11H回区1FileEditViewInsertTmulzWind*HelpHa|kA/|J0o20aBodsDiagram.1PW豊ooo

3、ooOI_llrlllllllll_XT_I-YI-I-11T卜曇一IljSBL-d1010io1-ia10-Frs-oij&ncyrradJsec源程序代码:nuin=tl036dsnl=l1.23Bden2=l3.63&den3=l63&den4=l963Sden5=l2436bod&deni)grid|tsKt(4.2J-15,Zeta=O.1);holdbode(xLum_.dn2)test12.5,-22,J.3J)bodeden3)testCIS.5,-150,J05J)bodeEmmden4)teKt住4-157,J.8J)bode(xluiHjdn5)test1,屯-苗，,结果

4、分析：从图中可看出越小，中频段振荡越剧烈。该二阶系统是典型的振荡环节，谐TOC o 1-5 h z22122振频率*212*2(00,所以系统是稳定的；6)=-1800-arctan(0.1,)arctan(,)=-18Oo,当且仅当，二0时申(,)=0，所以其相位穿_1越频率Wcg=0，幅值裕量gm=0。A(,)四、小结频域分析法分析系统具有很多优点，控制系统及其元部件的频率特性可以用分析法和实验法获得，并可用多种形式的曲线表示，因而系统分析和控制器的设计可以应用图解法进行；控制系统的频域设计可以兼顾动态响应和噪声抑制两方面的要求；频域分析法不仅适用于线性定常系统，还可以推广应用于某些非线性控制系统。通过这次实验，我学会了用MATLAB来分析系统的频域特性，频域特性的图解法主要有，Nyquist曲线、Bode图和Nichols图，Nyquist曲线和Bode图主要用来分析系统的开环频率特性，Nichols图主要用来分析系统的闭环特性，手工绘制Nyquist曲线、Bode图很麻烦，而高阶系统只能大概地绘出，这给我们分析系统