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1、.....武汉工程大学实验报告专业**过程自动化**班班号**********组别指导教师陈艳菲姓名***同组者个人实验名称实验四线性系统的频域分析实验日期2012-03-29第4次实验一、实验目的1.掌握用MATLAB语句绘制各种频域曲线。2.掌握控制系统的控制方法。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学习参考.....绘制系统的Nyquist曲线、Bode图和Nichols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
2、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．，分别取，0.3，0.5，0.8，2时，系统的bode图绘制：图形：学习参考.....源程序代码：结果分析：从图中可看出越小，中频段振荡越剧烈。该二阶系统是典型的振荡环节，谐振频率，谐振峰值，当时，,均为的减函数，越小，，越大，振荡幅度越大，超调量越大，过程越不平稳且系统响应速度越慢，当时。单调减小，此时无谐振峰值和谐振频率，过程较平稳。2.（1）的曲线绘制：①Bode图的绘制：程序源代码：num=[000010]；den=[524-500]；bode(num,den)学习参考.....grid图
3、形：②Nyquist图的绘制：程序源代码：num=[000010];den=[524-500];[z,p,k]=tf2zp(num,den);pp=00-5.00000.2000学习参考.....图形：③Nichols图的绘制：程序源代码：num=[000010];den=[524-500]；[mag,phase]=nichols(num,den);plot(phase,20*log10(mag))ngrid学习参考.....图形：④Step曲线的绘制：源程序代码：num=[000010];den=[524-500];step(num,den)grid学习参考.....图形：⑤
4、结果分析及说明：因为开环传递函数在S右半平面有一个极点，即P=1，从Nyquist曲线可看出，奈氏曲线没有包围（-1，0），即R=0，根据奈氏稳定判据，Z=P-R=1,不等于0，所以该系统不稳定，从阶跃响应曲线上也可以看出，系统不稳定。（2）的曲线绘制：①bode曲线的绘制：源程序代码num=[000088];den=[12110015000];学习参考.....bode(num,den)grid图形：②Nyquist曲线的绘制：程序源代码：num=[000088];den=[12110015000];[z,p,k]=tf2zp(num,den);pnyquist(num,de
5、n)p=00-15.0000-3.0000+1.0000i学习参考.....-3.0000-1.0000i图形：③Nichols曲线的绘制：程序源代码：num=[000088];den=[12110015000];[mag,phase]=nichols(num,den);plot(phase,20*log10(mag))ngrid学习参考.....图形：④Step曲线的绘制：程序源代码：num=[000088];den=[12110015000];step(num,den)grid学习参考.....图形：⑤结果分析及说明：因为开环传递函数在S右半平面没有极点，即P=0，从Nyq
6、uist曲线可看出，奈氏曲线逆时针包围（-1，0）一圈，即R=1，根据奈氏稳定判据，Z=P-R=-1,不等于0，所以该系统不稳定，从阶跃响应曲线上也可以看出，系统不稳定。（3）的曲线绘制：①bode的曲线绘制：程序源代码：num=[0001.3334];den=[0.00010.0080.1710];学习参考.....bode(num,den)grid图形：②Nyquist的曲线绘制：程序源代码：num=[0001.3334];den=[0.00010.0080.1710];[z,p,k]=tf2zp(num,den);pnyquist(num,den)p=0-50.0000-
7、20.0000学习参考.....-10.0000图形：③Nichols的曲线绘制：程序源代码：num=[0001.3334];den=[0.00010.0080.1710];[mag,phase]=nichols(num,den);plot(phase,20*log10(mag))ngrid学习参考.....图形：④Step的曲线绘制：程序源代码：num=[0001.3334];den=[0.00010.0080.1710];step(num,den)grid学习参考.....图形：⑤结果分
