控制系统的频率特性分析.docx

1、控制系统的频率特性分析控制系统的频率特性分析实验六 控制系统的频率特性分析1.已知系统传递函数为：，要求：（1）使用simulink进行仿真，改变正弦输入信号的频率，用示波器观察输出信号，记录不同频率下输出信号与输入信号的幅值比和相位差，即可得到系统的幅相频率特性。F=10时 输入： 输出： F=50时输入： 输出：（1）使用Matlab函数bode（）绘制系统的对数频率特性曲线（即bode图）。提示：a）函数bode（）用来绘制系统的bode图，调用格式为： bode（sys） 其中sys为系统开环传递函数模型。参考程序：s=tf(s)； %用符号表示法表示sG=1/(0.2*s+1)； %

2、定义系统开环传递函数bode(G) %绘制系统开环对数频率特性曲线（bode图）实验七 连续系统串联校正一实验目的 1. 加深理解串联校正装置对系统动态性能的校正作用。 2. 对给定系统进行串联校正设计，并通过matlab实验检验设计的正确性。二实验内容 1串联超前校正系统设计要求见课本例题6-3，要求设计合理的超前校正环节，并完成以下内容用matlab画出系统校正前后的阶跃相应，并记录系统校正前后的超调量及调节时间num=10;1）figure(1)2）hold on3）figure(1)4）den1=1 1 0;5）Gs1=tf(num,den1);6）G1=feedback(Gs1,1,

3、-1);7）Step(G1)8）9）k=10;10）figure(2)11）GO=tf(10,1,1,0);12）Gc=tf(0.456,1,1,00114);13）G=series(G0,Gc);14）G1=feedback(G,1);15）step(G1);grid2）使用Matlab函数bode（）绘制系统的对数频率特性曲线，记录系统校正前后的幅值裕度和相角裕度。k=1/0.1; G0=zpk(,0 -1,k); h0,r,wx,wc=margin(G0); wm=4.4; L=bode(G0,wm); Lwc=20*log10(L); a=10(-0.1*Lwc); T=1/(wm*s

4、qrt(a); phi=asin(a-1)/(a+1); Gc=(1/a)*tf(a*T 1,T 1); Gc=a*Gc; G=Gc*G0; bode(G,r,G0,b-);grid;h,r,wx,wc=margin(G)2串联滞后校正系统设计要求见课本例题6-4，要求按题目要求设计合理的滞后校正环节，并完成以下内容1）用matlab画出系统校正前后的阶跃相应，并记录系统校正前后的超调量及调节时间2）使用Matlab函数bode（）绘制系统的对数频率特性曲线，记录系统校正前后的幅值裕度和相角裕度。num=30; num=30;den=conv(1 0,conv(0.1 1,0.2 1); de

5、n=conv(1 0,conv(0.1 1,0.2 1);Gc=tf(num,den); G1=tf(num,den);G1=feedback(Gc,1); Gd=tf(3.7,1,41,1); Gd=tf(3.7,1,41,1);Ge=tf(num,den); Ge=tf(num,den);Gs=series(Gd,Ge); G2=series(Gd,Ge);G2=feedback(Gs,1); subplot(2,1,1);step(G1);grid; subplot(1,2,1);bode(G1);grid;subplot(2,1,2);step(G2);grid; subplot(1,

6、2,2);bode(G2);grid; 3串联超前滞后校正系统设计要求见课本例 ，要求设计合理的超前滞后校正环节，并完成以下内容1）用matlab画出系统校正前后的阶跃相应，并记录系统校正前后的超调量及调节时间2）使用Matlab函数bode（）绘制系统的对数频率特性曲线，记录系统校正前后的幅值裕度和相角裕度。num=180; num=180;den=conv(1 0,conv(1/6 1,0.5 1); den=conv(1 0,conv(1/6 1,0.5 1);Gc=tf(num,den); G1=tf(num,den);G1=feedback(Gc,1); num1=conv(1.28

7、 1,0.5 1); num1=conv(1.28 1,0.5 1);den1=conv(64 1,0.01 1); den1=conv(64 1,0.01 1);Gd=tf(num1,den1); Gd=tf(num1,den1);Ge=tf(num,conv(1 0,0.167 1); Ge=tf(num,conv(1 0,0.167 1);Gs=series(Gd,Ge); G2=series(Gd,Ge);G2=feedback(Gs,1); subplot(2,1,1);step(G1);grid; subplot(1,2,1);bode(G1);grid;subplot(2,1,2);step(G2);grid; subplot(1,2,2);bode(G2);grid; 三实验结果