控制工程实验.docx
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控制工程实验
实验报告
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1-1.2
2：
积分环节：
（1）奈奎斯特曲线：
运行程序：
num=[1];
den=[10];
nyquist（num,den）
grid
gtext（'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=[10];
bode（num,den）
grid
gtext（'如图1-2.2'）
运行结果：
：
如图1-2.2
3：
微分环节（理想）：
（1）奈奎斯特曲线：
运行程序：
num=[10];
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=[10];
den=[1];
bode（num,den）
grid
gtext（'如图1-3.2'）
运行结果：
如图1-3.2
4：
惯性环节：
（T=5）
（1）奈奎斯特曲线：
运行程序：
num=[1];
den=[51];
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=[51];
bode（num,den）
grid
gtext（'如图1-4.2'）
运行结果：
如图1-4.2
5：
导前环节（T=5）：
（1）奈奎斯特曲线：
运行程序：
num=[15];
den=[1];
nyquist（num,den）
grid
gtext（'如图1-5.1'）
运行结果：
如图1-5.1
（2）波德曲线：
运行程序：
num=[15];
den=[1];
bode（num,den）
grid
gtext（'如图1-5.2'）
运行结果：
如图1-5.2
6：
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=[12*10*0.110*10];
nyquist（num,den）
grid
holdon
num=[10*10];
den=[12*10*0.510*10];
nyquist（num,den）
num=[10*10];
den=[12*10*110*10];
gtext（'如图1-6.1'）
运行结果：
如图1-6.1
（2）波德曲线
运行程序：
num=[10*10];
den=[12*10*0.110*10];
bode（num,den）
grid
holdon
num=[10*10];
den=[12*10*0.510*10];
bode（num,den）
num=[10*10];
den=[12*10*110*10];
bode（num,den）
gtext（['§=0.1';'§=0.1']）
gtext（['§=1']）
gtext（['§=0.1';'§=0.1']）
gtext（['§=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=[10.61];
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=[16300];
bode（num,den）
grid
运行结果：
如右图
3.例4.15
波德曲线：
运行程序：
num=[11];
den=[12.5900];
margin（num,den）
grid
运行结果：
如右图
4.例4.16
波德曲线：
运行程序：
num=[100];
den0=conv（[1216],[130]）;
den=conv（den0,[12.59]）;
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（[12*bv*wvwv*wv0],[12*bh*whwh*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（[110],[15]）;
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（[110],[15]）;
sys=tf（num,den）;
margin（sys）
grid
gtext（'如图3-2'）
运行结果：
如图3-2
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
。
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（[110],[15]）;
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（[110],[15]）;
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（[110],[15]）;
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=10，其系统的开环频率特性运行程序为：
k=100;
num=[k];
den=conv（[110],[15]）;
sys=tf（num,den）;
margin（sys）
grid
gtext（'如图3-6'）
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
。
运行结果：
如图3-6
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