自动控制原理基础伯德图.doc

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1、使用MATLAB绘制频率特性曲线姓名黄勇班级16电气本三学号4702160186一、频率特性在定义谐波输入下，输出响应中与输入同频率的谐波分量与谐波输入的幅值之比A(e)为幅频特性，相位之差(p(^)为相频特性，并称其指数表达形式：G(九)=A(0)e"3)为系统的频率特性。总结上述我们可知：频率特性由两个部分组合而成，分别是幅频特性和相频特性。稳态系统的输出信号与输入信号的相位之差我们称其为相频特性C稳态系统输出与输入的幅值之比称为幅频特性。另外频率响应对稳定系统和不稳定系统都适应，其中稳定系统的频率特性可以通过实验的方法确定。二、频率特性的几何表示法■幅相频率特性曲线简称幅相特性曲线，或

2、幅相特性，或极坐标图。■对数频率特性曲线又称为伯徳曲线或伯徳图。■对数幅相曲线又称为尼科尔斯曲线或尼科尔斯图。三、惯性环节频率特性的绘制惯性环节的表达式为：T的取值分别为2、4、7,使用MATLAB软件绘制方法一：使用伯德图函数MATLABA的函数指令如下:>>num=.1.:»den=[21]:>>bode(num,den,'r)：>>gridon;>>holdon：>>num=Zl]:»den=[41]:>>bode(num,den,F);>>num=Z11:»den=271]:>>bode(num,den,b)：>>legend('den=121L,den=Z41Z,den=~71]'

3、);»titleC惯性坏节频率特性的绘制')：»gtextC16电气本三黄勇4702160186'):A»指令说明:num为分子指令；de门为分母指令；此次画图调用了伯徳图画法（bode指令）。绘制图如下：mp)apn_c6豊OO4惯性环节频率特性的绘制O1■O2■-10110101010Frequency(rad/s)方法二：使用奈奎斯特图T二2时。MATLABA的函数指令如下:»G=tf([l],[21])：»nyquist(G):»axisequalA»l绘制图如下：NyquistDiagrams_x

4、81RealAxis同理当T二4时。MATLABA的函数指令如下:»G=tf(L1J>L4lj):»figure;>>nyquist(G):»axisequal:A»绘制图如下:s_xv一6elu-.2a■46•・oO■■NyquistDiagramO+-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81RealAxis四、振荡环节频率特性的绘制振荡环节的传递函数为：方法一：使用伯德图画MATLAB函数程序指令如下:>>zeta=10.10.30.50.7070.850.911］：»forj=l:7;num=l:den=Zl/10000*pi*pi2*zeta(j)*l/100*

5、pi1：：sys=tf(num,den):bode(sys):holdon;gridon;end»title('振荡坏节频率特性的绘制')：MATLAB图形显示如下:振荡环节频率特性的绘制~——■————^―—j—y—JTn^T^^,Boo•24mp)apn~c6e乏10102103Frequency(rad/s)oo505064938J-11(6ap)方法二：使用奈奎斯特图画取值分别为0.10.30.50.7070.850.911。MATLAB函数程序指令如下：>>zeta=20.10.30.50.7070.850.911]:»forj=l:7:num=1;den=ll/10000*pi*

6、pi2*zeta(j)*l/100*pi1：：sys=tf(num,den);nyquist(sys);holdon;end»titleC振荡环节的奈奎斯特图示'):A»lMATLAB图形显示如卜：振荡环节的奈奎斯特團示•201RealAxis2364-2osx<八」EU一6ELU-34$-