Nyquist Diagram150 dB105isx2 dB Ay4 dB6 dB-6 dB-4 dB-2 dBarn010 dB-10 dBigaIm-5-10-15-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.8Real Axis
局部放大图:
Nyquist Diagram0.50 dB-2 dB-4 dB-6 dB0.4-10 dB0.30.2-20 dBis0.1 Axyarn0igaIm-0.1-0.2-0.3-0.4-0.5-0.5-0.4-0.3-0.2-0.100.10.20.30.40.5Real Axis
阶跃响应曲线: num=[4/3 4];
den=[conv([0.1,1],conv([0.02,1],[0.05,1])),0];
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w=logspace(-2,3,100); G=tf(num,den);
G_c=feedback(G,1); t=0:0.01:1; step(G_c,t) grid
Step Response10.90.80.70.6Amplitude0.50.40.30.20.1000.10.20.30.40.50.60.70.80.91Time (seconds)
结果分析:
系统1,2 不稳定;系统3稳定
3.已知系统的开环传递函数为G(s)?s?1。求系统的开环截止频率,穿越频
s2(0.1s?1)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。 >> num=[1 1]; >> den=[0.1 1 0 0];
>> [gm,pm,wcg,wcp]=margin(num,den); >> gm,pm,wcg,wcp
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gm =
0
pm =
44.4594
wcg =
0
wcp =
1.2647
num=[1 1];
den=[0.1 1 0 0];
w=logspace(-2,3,100);bode(num,den,w) margin(num,den) grid
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Bode DiagramGm = -Inf dB (at 0 rad/s) , Pm = 44.5 deg (at 1.26 rad/s)100Magnitude (dB)Phase (deg)500-50-100-120-150-180-21010-1100101102103Frequency (rad/s)
四.实验小结
频域分析法分析系统具有很多优点,控制系统及其元部件的频率特性可以用分析法和实验法获得,并可用多种形式的曲线表示。频域分析法不仅适用于线性定常系统,还可以推广应用于某些非线性控制系统。通过这次实验,我学会了用MATLAB来分析系统的频域特性,频域特性的图解法主要有Nyquist曲线和Bode图主要用来分析系统的开环频率特性。通过这次实验,我掌握了各种图形的matlab绘制方法,加深了对课本上各种稳定性判别方法的理解。学会了用软件作图判定系统稳定性。进一步了解了各种系统参数对系统性能的影响。
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