实验七 控制系统的时域分析方法

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。

（1）Gk(s)?10

(1?s)(1?2s)(1?3s)10

s(1?s)(1?10s)（2）Gk(s)?（3）Gk(s)?10 2s(1?0.1s)(1?0.2s)10

s2(1?0.1s)(1?10s)（4）Gk(s)?2、设单位反馈系统的开环传递函数为Gk(s)?Ks(ss?2??1)wnwn2，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G（s）（1）绘制系统阶跃响应曲线

1：

s2?0.2s?1.01

（2）绘出离散化系统阶跃响应曲线，采样周期Ts=0.3s。

?4、一个离散时间系统模型传递函数为H（z）采样周期为0.05s，求重新采样后的系统模型。

z-0.7，采样周期为0.1s，对其重新采样，

z?0.5

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