数分度,单位为弧度秒;纵坐标均匀分度,分别为幅值函数20lgA(w),以dB表示;相角,以度表示。
MATLAB提供了函数bode()来绘制系统的波特图,其用法如下:
? bode(a,b,c,d,iu):可得到从系统第iu个输入到所有输出的波特图。 bode(a,求取系统对数频率特性图(波特图):bode()
求取系统奈奎斯特图(幅相曲线图或极坐标图):nyquist() b,c,d):自动绘制出系统的一组Bode图,它们是针对连续状态空间系统[a,b,c,d]的每个输入的Bode图。其中频率范围由函数自动选取,而且在响应快速变化的位置会自动采用更多取样点。
? bode(num,den):可绘制出以连续时间多项式传递函数表示的系统的波特图。 ? bode(a,b,c,d,iu,w)或bode(num,den,w):可利用指定的角频率矢量绘制出系统的
波特图。
? 当带输出变量[mag,pha,w]或[mag,pha]引用函数时,可得到系统波特图相应的幅值
mag、相角pha及角频率点w矢量或只是返回幅值与相角。相角以度为单位,幅值可转换为分贝单位:magdb=20×log10(mag)
四 实验内容
1.用Matlab作Bode图. 要求: 画出对应Bode图 , 并加标题. (1) (2)
%Matlab计算程序
sys=tf([25],[1 4 25]);figure(1);bode(sys);
title('实验3.1 Bode Diagram of G(s)=25(s^2+4s+25)');
26 实验3.1 Bode Diagram of G(s)=25/(s2+4s+25)20Magnitude (dB)Phase (deg)0-20-40-600-45-90-135-18010-110010Frequency (rad/sec)1102
图3-1 Bode曲线图
%Matlab计算程序 sys=tf([9 1.8 9],[1 1.2 9 0]); figure(1); bode(sys); grid on;
title('实验3.1 Bode Diagram of G(s)=9(s^2+0.2s+1)[s(s^2+1.2s+9)]');
27 实验3.1 Bode Diagram of G(s)=9(s2+0.2s+1)/[s(s2+1.2s+9)]2010Magnitude (dB)Phase (deg)0-10-20-3090450-45-9010-110010Frequency (rad/sec)1102
图3-2 Bode曲线图
% Matlab计算程序(扩大坐标的Bode图)
sys=tf([9 1.8 9],[1 1.2 9 0]); w=logspace();figure(1);bode(sys,w);grid on; title('实验3.1 Bode Diagram of G(s)=9(s^2+0.2s+1)[s(s^2+1.2s+9)]');
实验3.1 Bode Diagram of G(s)=9(s2+0.2s+1)/[s(s2+1.2s+9)]4020Magnitude (dB)Phase (deg)0-20-40-6090450-45-9010-210-1100101102103Frequency (rad/sec)
28 图3-3 Bode曲线图
2.用Matlab作 Nyquist图. 要求画对应Nyquist图,并加网格和标题. %Matlab计算程序 sys=tf([1],[1 0.8 1]); figure(1); nyquist(sys); grid on;
title('实验3.2 Nyquist Plot of G(s)=1(s^2+0.8s+1)');
实验3.2 Nyquist Plot of G(s)=1/(s2+0.8s+1)1.52 dB0 dB-2 dB-4 dB14 dB6 dB0.510 dB20 dB0-10 dB-20 dB-6 dBImaginary Axis-0.5-1-1.5-1-0.50Real Axis0.511.5
图3-4 Nyquist曲线图
3.典型二阶系统,试绘制取不同值时的Bode图。取。 Matlab绘图程如3_3.m所示
29 实验3.3 Bode Plot6Gain DB4200123456Frequency(rad/sec)789100-50-100-150-200phase deg0123456frequency(rad/sec)78910
图3-5 Bode曲线簇
4.某开环传函为:,试绘制系统的Nyquist 曲线,并判断闭环系统稳定性,最后求出闭环系统的单位脉冲响应。 %绘制系统的Nyquist 曲线 z=[]; p=[-5 2]; k=50;
sys=zpk(z,p,k); figure(1); nyquist(sys); grid on;
title('实验3.4 Nyquist Plot of G(s)=50[(s+5)(s-2)]');
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