实验七线性系统的频域分析 - 图文

实验七 线性系统的频域分析

一、实验目的

1、掌握绘制控制系统Bode图及使用对数稳定性判据的方法；

2、掌握绘制控制系统Nyquist图及使用Nyquist稳定性判据的方法。 二、实验设备

Pc 机一台，MATLAB 软件。 三、实验内容

1、已知系统的开环传递函数为：

??

G s H s =

??(??+1)(??+5)求：1）绘制当k=10及100时系统的bode图

2）分别求取当k=10及100时的相角裕度及增益裕度； 3）分析系统稳定性，并用时域相应曲线验证。 2、已知某系统的开环传递函数为：

??

G s H s =??

??(??+1)(??+2)求：1）令v=1，分别绘制k=1，2，10时系统的Nyquist图；比较分析系统开环增益k不同时，系统的Nyquist图的差异，并得出结论。

2）令k=1，分别绘制v=1、2、3、4时系统的Nyquist图，比较分析v不同时，系统的Nyquist图的差异，并得出结论。 四、实验报告：

1.k=10时的bode图：

此时相角裕度为25°，增益裕度为-9.58。由此可知系统稳定，时域响应曲线如图：

2.k=100时系统的bode图：

此时相角裕度为-23°，增益裕度为10.5。由此可知系统不稳定，时域响应曲线如图：

3.v=1，k=1时，Nyquist图：

v=1，k=2时，Nyquist图：

v=1，k=10时，Nyquist图：

K增大时，Nyquist图曲线远离实轴越慢，越来越趋向于不稳定。

K=1,v=1时，Nyquist图：

K=1，v=2时，Nyquist图：

K=1,v=3时，Nyquist图：

K=1,v=4时，Nyquist图：

v增大时，系统越来越趋向于不稳定。

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