控制系统的频域分析实验报告样本

下载后可任意编辑课 程 名 称 : 控 制 理 论 乙 指 导 老 师 : 成绩: 实 验 名 称 : 控 制 系 统 的 频 域 分 析 实 验 类 型 : 同组学生姓名: 一、 实验目的和要求( 必填) 二、 实验内容和原理 ( 必填) 三、 主要仪器设备( 必填) 四、 操作方法和实验步骤五、 实验数据记录和处理六、 实验结果与分析( 必填) 七、 讨论、 心得一、实验目的和要求用计算机辅助分析的方法, 掌握频率分析法的三种方法, 即 Bode 图、 Nyquist 曲线、 Nichols 图。二、实验内容和原理1.实验内容( 1) 一系统开环传递函数为下载后可任意编辑绘制系统的 bode 图, 推断闭环系统的稳定性, 并画出闭环系统的单位冲击响应。( 2) 一多环系统其结构如图所示试绘制 Nyquist 频率曲线和 Nichols 图, 并推断稳定性。2.实验原理( 1) Bode(波特)图设已知系统的传递函数模型: 则系统的频率响应可直接求出: MATLAB 中, 可利用 bode 和 dbode 绘制连续和离散系统的 Bode 图。( 2) Nyquist(奈奎斯特)曲线Nyquist 曲线是根据开环频率特性在复平面上绘制幅相轨迹, 根据开环的 Nyquist 线, 可推断闭环系统的稳定性。反馈控制系统稳定的充要条件是, Nyquist 曲线按逆时针包围临界点(-R(s)C(s)10G(S)下载后可任意编辑1, j0)p 圈, 为开环传递函数位于右半 s 一平面的极点数。在 MATLAB 中, 可利用函数 nyquist 和 dnyquist 绘出连续和离散系统的乃氏曲线。( 3) Nicho1s(尼柯尔斯)图 根据闭环频率特性的幅值和相位可作出 Nichols 图, 从而可直接得到闭环系统的频率特性。在 MATLA 中, 可利用函数 nichols 和 dnichols 绘出连续和离散系统的 Nichols 图。3.实验要求( 1) 编制 MATLAB 程序, 画出实验所要求的 Bode 图 、 Nyquist 图 、 Nichols 图。( 2) 在 Simulink 仿真环境中, 组成系统的仿真框图, 观察单位阶跃响应曲线并记录之。三、 主要仪器设备计算机一台以及 matlab 软件, simulink 仿真环境四、实验源代码1. MATLAB 函数实现>> A=[50];>> B=[1 4 -7 10];>> GG=tf(A,B)GG = 50 ---------------------- s^3 + 4 s^2 - 7 s + 10 下载后可任意编辑Continuous-time transfer function.>> bode(GG)>> figure>> impulse(GG)>> C=[0 0 16.7 0];>> D=conv(conv([0.85 1],[0.25 1]),[0.0625 1]);>> G1=tf...