實驗三系統(tǒng)頻率特性曲線的繪制及系統(tǒng)分析

1、自動控制原理實踐報告 實驗三 系統(tǒng)頻率特性曲線的繪制及系統(tǒng)分析熟悉利用計算機繪制系統(tǒng) 伯德圖、乃奎斯特曲線的方法，并利用所繪制圖形分析系統(tǒng)性能。一、實驗?zāi)康?熟練掌握使用MATLAB軟件繪制Bode圖及Nyquist曲線的方法；2進一步加深對Bode圖及Nyquist曲線的了解；3利用所繪制Bode圖及Nyquist曲線分析系統(tǒng)性能。二、主要實驗設(shè)備及儀器實驗設(shè)備：每人一臺計算機奔騰系列以上計算機，配置硬盤2G，內(nèi)存64M。 實驗軟件：WINDOWS操作系統(tǒng)（WINDOWS XP 或WINDOWS 2000），并安裝MATLAB語言編程環(huán)境。三、實驗內(nèi)容已知系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)分別為如下形式， （

2、1） （2） （3） （4） （5） （6）1繪制其Nyquist曲線和Bode圖，記錄或拷貝所繪制系統(tǒng)的各種圖形；1、程序代碼：num=50;den=conv(1 5,1 2); bode(num,den)num=50;den=conv(1 5,1 2);nyquist(num,den)2、程序代碼：num=250;den=conv(conv(1 0,1 5),1 15); bode(num,den)num=250;den=conv(conv(1 0,1 5),1 15);nyquist(num,den)3、程序代碼：num=1 10;den=conv(1 0,2 1 1); bode(nu

3、m,den)num=1 10;den=conv(1 0,2 1 1);nyquist(num,den)4、程序代碼：num=8;den=conv(conv(1 0,2 1),0.2 1);bode(num,den)num=8;den=conv(conv(1 0,2 1),0.2 1);nyquist(num,den)5、程序代碼：num=1 2 1;den=1 0.2 1 1;bode(num,den) num=1 2 1;den=1 0.2 1 1;nyquist(num,den)6、num=2 4;den=conv(conv(1 0,2 1),0.015625 0.05 1);bode(n

4、um,den)num=2 4;den=conv(conv(1 0,2 1),0.015625 0.05 1);nyquist(num,den)2利用所繪制出的Nyquist曲線及Bode圖對系統(tǒng)的性能進行分析：（1）利用以上任意一種方法繪制的圖形判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性；由Nyquist曲線判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性，Z=P-2N。1、 P=0，N=0，則系統(tǒng)穩(wěn)定。2、 P=0，N=0，則系統(tǒng)穩(wěn)定。3、 P=0，N=0，則系統(tǒng)穩(wěn)定。4、 P=0，N=0，則系統(tǒng)穩(wěn)定。5、 P=0，N=0，則系統(tǒng)穩(wěn)定。6、 P=0，N=0，則系統(tǒng)穩(wěn)定。（2）如果系統(tǒng)穩(wěn)定，則進一步分析系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性：在Bode圖上求出系統(tǒng)的增益裕

5、度（用分貝數(shù)表示）和相角裕度，及其所對應(yīng)的相位穿越頻率和增益穿越頻率。1、增益裕度：70.2相角裕度：58相位穿越頻率：401增益穿越頻率：6.112、增益裕度：17相角裕度：48相位穿越頻率：8.83增益穿越頻率：2.843、增益裕度：-29.1相角裕度：-64相位穿越頻率：0.728增益穿越頻率：1.784、增益裕度：-3.95相角裕度：-6相位穿越頻率：1.57增益穿越頻率：1.95、增益裕度：8.97相角裕度：45相位穿越頻率：1.45增益穿越頻率：1.836、增益裕度：9.37相角裕度：52相位穿越頻率：7.69增益穿越頻率：1.61四、思考題Bode圖中橫坐標的刻度對于頻率而言是否是均勻的？橫坐標的刻度對于而言是否是均勻的？說明這樣分度的優(yōu)點。答：Bode圖中橫坐標的刻度對于頻率而言是不均勻的，橫坐標的刻度對于而言是均勻的。優(yōu)點：在研究頻率范圍很