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文档简介
1、自动控制原理实践报告 实验三 系统频率特性曲线的绘制及系统分析熟悉利用计算机绘制系统 伯德图、乃奎斯特曲线的方法,并利用所绘制图形分析系统性能。一、实验目的1熟练掌握使用MATLAB软件绘制Bode图及Nyquist曲线的方法;2进一步加深对Bode图及Nyquist曲线的了解;3利用所绘制Bode图及Nyquist曲线分析系统性能。二、主要实验设备及仪器实验设备:每人一台计算机奔腾系列以上计算机,配置硬盘2G,内存64M。 实验软件:WINDOWS操作系统(WINDOWS XP 或WINDOWS 2000),并安装MATLAB语言编程环境。三、实验内容已知系统开环传递函数分别为如下形式, (
2、1) (2) (3) (4) (5) (6)1绘制其Nyquist曲线和Bode图,记录或拷贝所绘制系统的各种图形;1、程序代码:num=50;den=conv(1 5,1 2); bode(num,den)num=50;den=conv(1 5,1 2);nyquist(num,den)2、程序代码: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、程序代码: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、程序代码: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、程序代码: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利用所绘制出的Nyquist曲线及Bode图对系统的性能进行分析:(1)利用以上任意一种方法绘制的图形判断系统的稳定性;由Nyquist曲线判断系统的稳定性,Z=P-2N。1、 P=0,N=0,则系统稳定。2、 P=0,N=0,则系统稳定。3、 P=0,N=0,则系统稳定。4、 P=0,N=0,则系统稳定。5、 P=0,N=0,则系统稳定。6、 P=0,N=0,则系统稳定。(2)如果系统稳定,则进一步分析系统的相对稳定性:在Bode图上求出系统的增益裕
5、度(用分贝数表示)和相角裕度,及其所对应的相位穿越频率和增益穿越频率。1、增益裕度:70.2相角裕度:58相位穿越频率:401增益穿越频率:6.112、增益裕度:17相角裕度:48相位穿越频率:8.83增益穿越频率:2.843、增益裕度:-29.1相角裕度:-64相位穿越频率:0.728增益穿越频率:1.784、增益裕度:-3.95相角裕度:-6相位穿越频率:1.57增益穿越频率:1.95、增益裕度:8.97相角裕度:45相位穿越频率:1.45增益穿越频率:1.836、增益裕度:9.37相角裕度:52相位穿越频率:7.69增益穿越频率:1.61四、思考题Bode图中横坐标的刻度对于频率而言是否是均匀的?横坐标的刻度对于而言是否是均匀的?说明这样分度的优点。答:Bode图中横坐标的刻度对于频率而言是不均匀的,横坐标的刻度对于而言是均匀的。优点:在研究频率范围很
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