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1、实验 控制系统的时域分析方法钟 作者： 日期：15 个人收集整理 勿做商业用途实验七 控制系统频域分析方法1.实验目的 (1）熟练掌握Nyquist图和Bode图的绘制。（2）熟练掌握利用Nyquist图和Bode图分析系统的性能。2。实验仪器 （1）Matlab6.5应用软件安装版 一套 （3）PC机 一台3。 实验原理 依据MATLAB的建模指令，利用MATLAB对系统仿真，分析系统的频率特性.4. 实验步骤 （1）建立系统的MATLAB模型,绘制系统Nyquist图和Bode图，分析系统稳定性（2)求系统的幅值穿越频率和相位穿越频率，分析系统的稳定性。（3）依据系统框图建立系统模型，利用
2、LTI Viewer分析系统的稳定性.（4）绘制离散系统开环传递函数的Nyquist图和Bode图，绘制系统单位阶跃响应图。5. 实验报告内容1、绘制下列各单位反馈系统开环传递函数的Bode图和Nyquist图，并根据其稳定裕度判断系统的稳定性。2、设单位反馈系统的开环传递函数为，其中无阻尼固有频率Wn=90rad/s,阻尼比=0。2，试确定是系统稳定的K的范围。（1）利用MATLAB模型链接函数求出系统闭环传递函数.（2）利用step函数求单位阶跃响应(3)利用gensig函数产生方波信号，利用lsim函数求方波响应。3、已知系统传递函数：（1）绘制系统阶跃响应曲线（2）绘出离散化系统阶跃响
3、应曲线，采样周期Ts=0。3s。4、一个离散时间系统模型传递函数为，采样周期为0。1s，对其重新采样，采样周期为0。05s，求重新采样后的系统模型。1sys1=zpk(,-1，-1/2，1/3,10/6）sys2=zpk（,0，-1,-1/2，5)sys3=zpk(，0,0,10，-5，500）sys4=zpk(，0,0，-10,0。1，2）Gm1，Pm1,Wg1,Wp1=margin(sys1)Gm2,Pm2,Wg2,Wp2=margin（sys2）Gm3，Pm3，Wg3，Wp3=margin（sys3)Gm4,Pm4,Wg4,Wp4=margin(sys4)（1）subplot(2,4,1
4、)，bode(sys1)subplot（2，4，2），nyquist(sys1）subplot(2,4，3)，bode（sys2)subplot（2,4，4），nyquist(sys2）subplot（2，4，5)，bode(sys3）subplot(2，4,6)，nyquist(sys3）subplot（2，4,7）,bode(sys4）subplot(2，4,8）,nyquist（sys4) （2)figure(1）subplot（1，2，1）,bode(sys1)subplot(1，2，2)，nyquist(sys1)figure（2）subplot（1,2，1),bode(sys2）s
5、ubplot（1，2，2）,nyquist（sys2)figure(3）subplot（1,2,1）,bode(sys3)subplot(1，2,2），nyquist(sys3）figure（4)subplot(1,2，1)，bode(sys4）subplot(1，2，2）,nyquist(sys4)Zero/pole/gain: 1。6667-(s+1） (s+0。5) （s+0。3333) Zero/pole/gain: 5-s （s+1) （s+0。5) Zero/pole/gain: 500-s2 （s+10） (s+5） Zero/pole/gain： 2-s2 （s+10) (s+
6、0。1） Warning： The closedloop system is unstable。 In D:MATLAB6p5toolboxcontrolcontrolltimargin.m at line 89 In d：MATLAB6p5workUntitled2。m at line 6Gm1 = 1.0000Pm1 = 0Wg1 = 1Wp1 = 1Warning： The closedloop system is unstable. In D:MATLAB6p5toolboxcontrolcontrolltimargin。m at line 89 In d：MATLAB6p5workU
7、ntitled2.m at line 7Gm2 = 0。1500Pm2 = 40。4477Wg2 = 0。7071Wp2 = 1.5927Warning: The closed-loop system is unstable。 In D：MATLAB6p5toolboxcontrolcontrolltimargin.m at line 89 In d：MATLAB6p5workUntitled2.m at line 8Gm3 = InfPm3 = 46.0756Wg3 = NaNWp3 = 2。8848Warning: The closed-loop system is unstable。 I
8、n D:MATLAB6p5toolboxcontrolcontrolltimargin.m at line 89 In d：MATLAB6p5workUntitled2。m at line 9Gm4 = InfPm4 = 83.5723Wg4 = NaNWp4 = 0。58162wn=90，xi=0.2den=1/wn2 2xi/wn 1 0for k=1：0.5：40num=ksys=tf（num，den）Gm,Pm,Wcg,Wcp=margin（sys)if （Wcg=Wcp) k Gm Pm Wcg Wcpelseif (Wcg=Wcp） k Gm Pm Wcg Wcpelseif （W
9、cg=Wcp) k Gm Pm Wcg Wcp endend3g1=0。5g2=tf（2，0，2，1）g3=zpk（,0，2，1）；g4=parallel（g1,g2)；sys=g3g4step(sys,50）gm，pm，wcg，wcp=margin（sys）Zero/pole/gain: -0.5 （s-0.5)-s （s+2） (s+0.5） gm = 1。6667pm = 30.1549wcg = 0。4082wcp = 0。2481wcp =0.2481Gs=zpk（，0，1，10）Gz1=c2d(Gs,0。01,zoh)Gz2=c2d（Gs，1，zoh）figure（1)subplo
10、t(2，2,1），bode(Gz1)subplot（2，2，2），nyquist（Gz1)subplot（2,2，3),bode(Gz2)subplot（2，2，4),nyquist（Gz2)Gb1=feedback(Gz1,1,1）Gb2=feedback（Gz2，1,2）num1,den1，Ts=tfdata（Gb1,v）num2，den2，Ts=tfdata（Gb2，v）figure(2）subplot（1，2,1）,dstep(num1,den1)subplot(1,2,2）,dstep(num2，den2）Zero/pole/gain: 10-s （s+1) Zero/pole/ga
11、in:0。00049834 (z+0.9967）- (z-1） （z-0。99) Sampling time： 0。01 Zero/pole/gain：3。6788 (z+0。7183)-（z1） （z-0.3679) Sampling time： 1 Zero/pole/gain：0。00049834 （z+0。9967）-(z1.027) （z-0。9634） Sampling time: 0.01 Zero/pole/gain: 3。6788 （z+0。7183)-（z+0。2739) （z3。481） Sampling time: 1num1 = 1.0e003 0 0.4983 0。4967den1 =1.0000 -1。9905 0.9896Ts = 0。0100num2 = 0 3。6788 2。6424den2 =1.0000 3。2073 -0。9533Ts = 1
实验控制系统的时域分析方法钟
