matlab计算系统幅值裕量程序,实验四 线性系统频率特性的测试

实验四 线性系统频域特性的测试

一、实验目的

1、学会用MATLAB求取系统频率特性的方法。

2、掌握利用频率特性分析系统性能方法。

二、实验内容

1、一单位负反馈系统的开环传递函数为

G(s)H(s) K s(s 2)(s 10)

根据上次实验求出的临界开环增益，选取三个不同的K值分别使系统稳定、临界稳定、不稳定，用MATLAB编写程序：①观察三种情况下的Nyquist图并进行记录。②观察三种情况下Bode图的区别，并加以记录。③求出系统稳定时的幅值裕度和相角裕度。

2、分别绘制出典型二阶系统在 n不变阻尼比 取不同值、阻尼比 不变 n取不同值时的bode图，分析 和 n对系统性能的影响。

三、MATLAB相关函数说明

1、Nyquist图的绘制

nyquist(num,den) 频率响应w的范围由软件自动设定

nyquist(num,den,w) 频率响应w的范围由人工设定

如w=[2:0.01:50]；即2到50之间每间隔0.01取一个点

nyquist(num,den,w) 即可绘制频率从2s-1到10 s-1这一段的Nyquist图。

2、Bode图的绘制

bode(num,den) 频率响应w的范围由软件自动设定

bode(num,den,w) 频率响应w的范围由人工设定

3、幅值裕度和相位裕度

格式一：[Gm,Pm,Wcg,Wcp]=margin(num,den) 不绘图，只计算

其中，Gm,Pm分别为系统的幅值裕量和相位裕量，而Wcg,Wcp分别为幅值裕量和相位裕量处相应的频率值。

格式二：margin(num,den) 绘制Bode图并在图上进行标注

其中Gm为增益裕度，单位为dB 。

4、图形保持hold on 图形释放hold off

三、实验 告要求

1、预习 告写出各实验内容相应的程序，计算出要求的理论值。

2、实验 告记录各实验结果，并进行分析。

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