资源描述：
《自动控制原理实验-系统频率特性的测量与分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方广州大学学生实验报告开课学院及实验室：实验中心工程北5312013年11月25日学院机电年级、专业、班姓名学号实验课程名称自控原理实验成绩实验项目名称实验五系统频率特性的测量与分析指导教师一、实验目的二、实验内容三、使用仪器、材料四、实验过程原始记录（程序、数据、图表、计算等）五、实验结果及分析----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需
2、-------------文档下载最佳的地方 一、实验目的1．加深了解系统及元件频率特性的物理概念。2．掌握系统及元件频率特性的测量方法。3．学习使用MATLAB绘制Bode图和Nyquist图的方法；4．掌握使用Bode图和Nyquist图分析系统性能的方法;5．通过仿真结果和理论计算的对照，加深对相应知识点的理解。二、实验内容实验1．模拟电路图及系统结构图分别如图5－l和图5－2。图5－1图5－2取R3=500kΩ，则系统传递函数为若输入信号U1(t)=U1sinωt，则在稳态时，其输出信号为U2(t)=U2sin(ωt+Ψ)。改变输入信号角频率ω值，便可测得二组U2／U
3、1和Ψ随ω变化的数值，这个变化规律就是系统的幅频特性和相频特性。实验2．考虑二阶系统传递函数模型----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方试用MATLAB绘制出不同ζ和ωn的伯德图。实验3.已知系统的开环传递函数为(1)绘制根轨迹，并根据根轨迹图求若要使系统稳定，k的最大值；(2)取k=10，绘制Bode图，根据Bode图求系统的幅值裕量和相角裕量；取k=10，绘制Nyquist图，并根据Nyquis
4、t图判断系统的稳定性；检验用上述几种方法判断系统稳定性的一致性。三、实验原理1．nyquist求连续系统的Nyquist曲线格式1：nyquist(sys)[re,im,w]=nyquist(sys)格式2：nyquist(sys,w)[re,im,w]=nyquist(sys,w)格式3：nyquist(sys,iu,w)[re,im,w]=nyquist(sys,iuw)说明：sys为tf(),zpk(),ss()中任一种模型。w设定频率范围，省略时由机器自动产生。对于不带返回参数的将绘制Nyquist曲线。对于带有返回参数的将不绘制曲线,返回参数reim为开环G(jw)
5、在各频率点的实部和虚部即：re=Re(G(jw)),im=Im(G(jw)).对于MIMO系统，iu表示用第iu个输入变量来绘制系统的Nyquist曲线。返回参数为第i个输出变量针对第j个输入变量的频率响应实部和虚部即re(i,j,:)和im(i,j,:)。2．nichols求连续系统的Nichols（尼克尔斯）频率响应曲线格式1：nichols(sys)[re,im,w]=nichols(sys)格式2：nichols(sys,w)[re,im,w]=nichols(sys,w)格式3：nichols(sys,iu,w)[re,im,w]=nichols(sys,iuw)说
6、明：nicholsh函数的输入变量定义与nyquist相同3．bode求连续系统的Bode（伯德）频率响应格式1：bode(sys)[mag,phase,w]=bode(sys)格式2：bode(sys,w)[mag,phase,w]=bode(sys,w)格式3：bode(sys,iu,w)[mag,phase,w]=bode(sys,iuw)说明：bode函数的输入变量定义与nyquist相同Bode图可用于分析系统的增益裕度、相位裕度、增益、带宽以及稳定性等特性。mag和phase分别是幅值和相位数组。iu表示从系统第iu个输入到所有输出的Bode图。当不带输出变量时则
7、直接绘出图形。而带有输出变量时则得到一组相关数据。其中的w是频率的取值范围，若缺省则该项由函数自动确定。绘图时的横坐标是以对数分度的。为了指定频率的范围，可采用以下命令格式：----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方logspace(d1,d2)①或logspace(d1,d2,n)②①式是在指定频率范围内按对数距离分成50等份
