系統(tǒng)頻率特性曲線繪制及系統(tǒng)分析

1、自動控制原理實驗報告實驗三 系統(tǒng)頻率特性曲線的繪制及系統(tǒng)分析（1） num=50;den=conv(1,5,1,2);figure(1)nyquist (num,den)figure(2)bode(num,den)margin(num,den); （2） num=250;den=conv(1,0,conv(1,5,1,15);figure(1)nyquist (num,den)figure(2)bode(num,den)margin(num,den);（3） num=1,10;den=2,1,1,0 ;figure(1)nyquist (num,den)figure(2)bode(num,de

2、n)margin(num,den); （4） num=8;den=conv(1,0,conv(2,1,0.2,1);margin(num,den)figure(1)nyquist (num,den)figure(2)bode(num,den)margin(num,den);（5） num=1,2,1;den=1,0.2,1,1;figure(1)nyquist (num,den)figure(2)bode(num,den) margin(num,den);（6）num=2,4;den=conv(1,0,conv (2,1,0.125*0.125,0.05,1);figure(1)nyquist

3、 (num,den)figure(2)bode(num,den) margin(num,den);2利用所繪制出的Nyquist曲線及Bode圖對系統(tǒng)的性能進行分析：（1）利用以上任意一種方法繪制的圖形判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性；實驗結果分析：又奈氏曲線判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性的依據(jù)是，奈氏曲線逆時針包圍點（-1,0j）的圈數(shù)N，等于函數(shù)位于S平面右側(cè)極點的個數(shù)P；函數(shù)（1）：N=0，P=0 P-2N=0，所以系統(tǒng)是穩(wěn)定的；函數(shù)（2）：N=0，P=0 P-2N=0，所以系統(tǒng)是穩(wěn)定的；函數(shù)（3）：N=0，P=-1 P-2N=2,所以系統(tǒng)是不穩(wěn)定的；函數(shù)（4）：N=0，P=0 P-2N=0，所以系統(tǒng)是穩(wěn)定的；函數(shù)（5

4、）：N=2，P=2 P-2N=0,所以系統(tǒng)是穩(wěn)定的；函數(shù)（6）：N=0，P=0 P-2N=0，所以系統(tǒng)是穩(wěn)定的。（2）如果系統(tǒng)穩(wěn)定，則進一步分析系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性：在Bode圖上求出系統(tǒng)的增益裕度（用分貝數(shù)表示）和相角裕度，及其所對應的相位穿越頻率和增益穿越頻率。函數(shù)（1）：系統(tǒng)的增益裕度Kg=?，對應增益穿越頻率?（rad/sec），相角裕度=57.9（deg），對應的相位穿越頻率6.07（rad/sec）函數(shù)（2）：系統(tǒng)的增益裕度Kg=15.6（dB），對應增益穿越頻率8.66（rad/sec），相角裕度=49.6（deg），對應的相位穿越頻率2.85（rad/sec）函數(shù)（3）：系統(tǒng)的增益

5、裕度Kg=-25.6（dB），對應增益穿越頻率0.725（rad/sec），相角裕度=-61.5（deg），對應的相位穿越頻率1.79（rad/sec）函數(shù)（4）：系統(tǒng)的增益裕度Kg=-3.25（dB），對應增益穿越頻率1.58（rad/sec），相角裕度=-6.09（deg），對應的相位穿越頻率1.9（rad/sec）函數(shù)（5）：系統(tǒng)的增益裕度Kg=-5.35（dB），對應增益穿越頻率1.44（rad/sec），相角裕度=28.6（deg），對應的相位穿越頻率1.84（rad/sec）函數(shù)（6）：系統(tǒng)的增益裕度Kg=9.33（dB），對應增益穿越頻率7.7（rad/sec），相角裕度=-51.2（deg），對應的相位穿越頻率1.59（rad/sec）四、思考題Bode圖中橫坐標的刻度對于頻率而言是否是均勻的？橫坐標的刻度對于而言是否是均勻的？說明這樣分度的優(yōu)點。答：Bode圖中橫坐標的刻度對于頻率而言不均勻，橫坐標的刻度對于而言均勻。這樣分度的優(yōu)點為，在研究頻率范圍很寬的頻