实验五电子林渣渣.docx
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实验五电子林渣渣
实验报告
实验项目：
线性系统的频域分析
班级：
电子1102
姓名：
林清霖
学号：
1130010202
实验时间：
2013年11月28
一、实验目的：
1．掌握用MATLAB语句绘制各种频域曲线。
2．掌握控制系统的频域分析方法。
二、实验内容：
1．典型二阶系统
绘制出
，
，0.3，0.5，0.8，2的bode图，记录并分析
对系统bode图的影响。
2．系统的开环传递函数为
绘制系统的Nyquist曲线、Bode图，说明系统的稳定性，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
。
求系统的开环截止频率、穿越频率、幅值裕度和相位裕度。
应用频率稳定判据判定系统的稳定性。
三、实验结果分析
1．典型二阶系统
程序如下：
num=[00036];den1=[11.236];den2=[13.636];
den3=[1636];den4=[19.636];den5=[12436];
w=logspace（-2,3,100）;
bode（num,den1,w）
grid
hold
bode（num,den2,w）
bode（num,den3,w）
bode（num,den4,w）
bode（num,den5,w）
结果：
分析：
随着
的增大,伯德图在穿越频率处的尖峰越明显,此处用渐近线代替时误差越大
2．系统的开环传递函数为
（1）
绘制Nyquist图
num1=[10];
den1=conv（[100],conv（[5-1],[15]））;
[z,p,k]=tf2zp（num,den）;p
nyquist（num,den）
p=
0
0
-5.0000
0.2000
阶跃响应曲线
num1=[10];
den1=conv（[100],conv（[5-1],[15]））;
t=0:
0.1:
10;
step（num,den）;
grid
（2）
绘制Nyquist图
num2=[88];
den2=conv（[100],conv（[115],[1610]））;
w=logspace（-2,3,100）;
nyquist（num,den）
p=
0
0
-15.0000
-3.0000+1.0000i
-3.0000-1.0000i
阶跃响应曲线
num2=[88];
den2=conv（[100],conv（[115],[1610]））;
t=0:
0.1:
10;
step（num,den）;
grid
（3）
绘制Nyquist图
num3=[4/34/1];
den3=conv（[0.0210],conv（[115],[1610]））;
w=logspace（-0.4,0.8,100）;
nyquist（num,den,w）
p=
0
-50.0000
-15.0000
-3.0000+1.0000i
-3.0000-1.0000i
阶跃响应曲线
num3=[4/34/1];
den3=conv（[0.0210],conv（[115],[1610]））;
t=0:
0.1:
10;
step（num,den）;
grid
绘制系统Bode图
num1=[10];den1=conv（[100],conv（[5-1],[15]））;
num2=[88];den2=conv（[100],conv（[115],[1610]））;
num3=[4/34/1];den3=conv（[0.0210],conv（[115],[1610]））;
w=logspace（-2,3,100）;
bode（num1,den1）
grid
hold
bode（num2,den2）
bode（num3,den3）
结果：
分析：
1、2系统不稳定，3系统稳定。
3、
num=[0011];den=[0.1100];
w=logspace（-2,3,100）;
bode（num,den,w）
[gm,pm,wcg,wcp]=margin（num,den）;
gm,pm,wcg,wcp
grid
结果：
gm=0
pm=44.4594
wcg=0
wcp=1.2647
分析：
系统截止频率Wcp=1.2647，相角裕度Pm=44.4594,幅值裕度Gm=0，穿越频率Wcg=0因此系统稳定。
四、心得体会
通过这次实验，我掌握了各种图形的matlab绘制方法，加深了对课本上各种稳定性判别方法的理解，学会了用matlab绘制图判定系统稳定性，及线性系统的频域分析，进一步加强了解了各种系统参数对系统性能的影响。
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