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文档简介
1、实验六 控制系统的频率特性分析1.已知系统传递函数为:,要求:(1) 使用simulink进行仿真,改变正弦输入信号的频率,用示波器观察输出信号,记录不同频率下输出信号与输入信号的幅值比和相位差,即可得到系统的幅相频率特性。F=10时 输入: 输出: F=50时输入: 输出:(2) 使用Matlab函数bode()绘制系统的对数频率特性曲线(即bode图)。提示:a)函数bode()用来绘制系统的bode图,调用格式为: bode(sys) 其中sys为系统开环传递函数模型。参考程序:s=tf(s); %用符号表示法表示sG=1/(0.2*s+1); %定义系统开环传递函数bode(G) %绘
2、制系统开环对数频率特性曲线(bode图)实验七 连续系统串联校正一实验目的 1. 加深理解串联校正装置对系统动态性能的校正作用。 2. 对给定系统进行串联校正设计,并通过matlab实验检验设计的正确性。二实验内容 1串联超前校正系统设计要求见课本例题6-3,要求设计合理的超前校正环节,并完成以下内容用matlab画出系统校正前后的阶跃相应,并记录系统校正前后的超调量及调节时间num=10;1) figure(1)2) hold on3) figure(1)4) den1=1 1 0;5) Gs1=tf(num,den1);6) G1=feedback(Gs1,1,-1);7) Step(G1
3、)8)9) k=10;10) figure(2)11) GO=tf(10,1,1,0);12) Gc=tf(0.456,1,1,00114);13) G=series(G0,Gc);14) G1=feedback(G,1);15) step(G1);grid2)使用Matlab函数bode()绘制系统的对数频率特性曲线,记录系统校正前后的幅值裕度和相角裕度。k=1/0.1; G0=zpk(,0 -1,k); h0,r,wx,wc=margin(G0); wm=4.4; L=bode(G0,wm); Lwc=20*log10(L); a=10(-0.1*Lwc); T=1/(wm*sqrt(a)
4、; phi=asin(a-1)/(a+1); Gc=(1/a)*tf(a*T 1,T 1); Gc=a*Gc; G=Gc*G0; bode(G,'r',G0,'b-');grid;h,r,wx,wc=margin(G)2串联滞后校正系统设计要求见课本例题6-4,要求按题目要求设计合理的滞后校正环节,并完成以下内容1)用matlab画出系统校正前后的阶跃相应,并记录系统校正前后的超调量及调节时间2)使用Matlab函数bode()绘制系统的对数频率特性曲线,记录系统校正前后的幅值裕度和相角裕度。num=30; num=30;den=conv(1 0,conv(0.
5、1 1,0.2 1); den=conv(1 0,conv(0.1 1,0.2 1);Gc=tf(num,den); G1=tf(num,den);G1=feedback(Gc,1); Gd=tf(3.7,1,41,1); Gd=tf(3.7,1,41,1);Ge=tf(num,den); Ge=tf(num,den);Gs=series(Gd,Ge); G2=series(Gd,Ge);G2=feedback(Gs,1); subplot(2,1,1);step(G1);grid; subplot(1,2,1);bode(G1);grid;subplot(2,1,2);step(G2);gr
6、id; subplot(1,2,2);bode(G2);grid; 3串联超前滞后校正系统设计要求见课本例 ,要求设计合理的超前滞后校正环节,并完成以下内容1)用matlab画出系统校正前后的阶跃相应,并记录系统校正前后的超调量及调节时间2)使用Matlab函数bode()绘制系统的对数频率特性曲线,记录系统校正前后的幅值裕度和相角裕度。num=180; num=180;den=conv(1 0,conv(1/6 1,0.5 1); den=conv(1 0,conv(1/6 1,0.5 1);Gc=tf(num,den); G1=tf(num,den);G1=feedback(Gc,1); num1=conv(1.28 1,0.5 1); num1=conv(1.28 1,0.5 1);den1=conv(64 1,0.01 1); den1=conv(64 1,0.01 1);Gd=tf(num1,den1); Gd=tf(num1,den1);Ge=tf(num,conv(1 0,0.167 1); Ge=tf(num,conv(1 0,0.167 1);Gs=series(Gd,Ge); G2=series(Gd,Ge);G2=feedback(Gs,1); subplot(2,1,1);s
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