實驗四線性系統(tǒng)的頻域分析

1、Frs-oij&ncyrradJsec武漢工程大學實驗報告專業(yè)*過程自動化*班班號*組別指導教師姓名*同組者個人實驗名稱實驗日期第4次實驗一、實驗目的掌握用MATLAB語句繪制各種頻域曲線。掌握控制系統(tǒng)的控制方法。二、實驗內容典型二階系統(tǒng)繪制出=6，匚二0.1，0.3,0.5,0.8，2的bode圖，記錄并分析:對系統(tǒng)bode圖的影n響。系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數為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)繪制系統(tǒng)的Nyquist曲線、Bode圖和Nichols圖，說明

2、系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并通過繪制階躍響應曲線驗證。3.已知系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數為G(s)二s1s2(0.1s1)求系統(tǒng)的開環(huán)截止頻率、穿越頻率、幅Frs-oij&ncyrradJsecFrs-oij&ncyrradJsec值裕度和相位裕度。應用頻率穩(wěn)定判據判定系統(tǒng)的穩(wěn)定性。實驗結果分析Frs-oij&ncyrradJsecFrs-oij&ncyrradJsec1.，二6,:分別取0.1,0.3,0.5,0.8,2時，系統(tǒng)的bode圖繪制:n圖形：rFigureHo.11H回區(qū)1FileEditViewInsertTmulzWind*HelpHa|kA/|J0o20aBodsDiagram.1PW豊ooo

3、ooOI_llrlllllllll_XT_I-YI-I-11T卜曇一IljSBL-d1010io1-ia10-Frs-oij&ncyrradJsec源程序代碼: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，,結果

4、分析：從圖中可看出越小，中頻段振蕩越劇烈。該二階系統(tǒng)是典型的振蕩環(huán)節(jié)，諧TOC o 1-5 h z22122振頻率*212*2(00,所以系統(tǒng)是穩(wěn)定的；6)=-1800-arctan(0.1,)arctan(,)=-18Oo,當且僅當，二0時申(,)=0，所以其相位穿_1越頻率Wcg=0，幅值裕量gm=0。A(,)四、小結頻域分析法分析系統(tǒng)具有很多優(yōu)點，控制系統(tǒng)及其元部件的頻率特性可以用分析法和實驗法獲得，并可用多種形式的曲線表示，因而系統(tǒng)分析和控制器的設計可以應用圖解法進行；控制系統(tǒng)的頻域設計可以兼顧動態(tài)響應和噪聲抑制兩方面的要求；頻域分析法不僅適用于線性定常系統(tǒng)，還可以推廣應用于某些非線性控制系統(tǒng)。通過這次實驗，我學會了用MATLAB來分析系統(tǒng)的頻域特性，頻域特性的圖解法主要有，Nyquist曲線、Bode圖和Nichols圖，Nyquist曲線和Bode圖主要用來分析系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性，Nichols圖主要用來分析系統(tǒng)的閉環(huán)特性，手工繪制Nyquist曲線、Bode圖很麻煩，而高階系統(tǒng)只能大概地繪出，這給我們分析系統(tǒng)