matlab語言與控制系統(tǒng)仿真控制系統(tǒng)的分析方法-在線瀏覽
2025-07-13 18:41本頁面
【正文】 ????????????????????????????????????????????????214321432100020214uuxxxxxxxx???? ????????????????????????????????????????21432121022010003010uuxxxxyy，求系統(tǒng)的單位階躍響應和沖激響應。 例 e xp 4_ 8. m 某 系統(tǒng) 框圖 如 下 所示 ， 求 d 和 e 的 值 ， 使 系統(tǒng) 的 階躍 響應 滿足 ： （ 1 ） 超調量 不大于 40 ％ ， （ 2 ） 峰值 時間 為 0 .8 秒 。 由典型二階系統(tǒng)特征參數(shù)計算公式 10021???????? e ， )1(2?? ???npwt 得： 2122])1 0 0( l n/[1 0 0ln???? ?? ，)1(2?????pntw 例 e xp4_9. m 根據(jù)輸入的典型二階系統(tǒng)參數(shù)阻尼比 a l ph 及自然振蕩頻率 wn ，求取系統(tǒng)的單位階躍響應參數(shù)：超調量 pos （ 100 ％）；峰值時間 tp ；上升時間 tr ；調節(jié)時間 t s 2 （ %2? ） 第三節(jié) 控制系統(tǒng)的頻域分析 ?頻率響應是指系統(tǒng)對正弦輸入信號的穩(wěn)態(tài)響應，從頻率響應中可以得出帶寬、增益、轉折頻率、閉環(huán)穩(wěn)定性等系統(tǒng)特征。頻率特性函數(shù)與傳遞函數(shù)有直接的關系，記為： 一、頻域分析的一般方法 ?求取系統(tǒng)對數(shù)頻率特性圖（波特圖）： bode() ?求取系統(tǒng)奈奎斯特圖（幅相曲線圖或極坐標圖）： nyquist() 為相頻特性為幅頻特性其中 )()()()()()()()()()( )(wXwXwAewAjwXjwXjwGioiowjio??????????頻域分析法是應用頻率特性研究控制系統(tǒng)的一種典型方法。通常將頻率特性用曲線的形式進行表示，包括對數(shù)頻率特性曲線和幅相頻率特性曲線簡稱幅相曲線， MATLAB提供了繪制這兩種曲線的函數(shù)。橫坐標為頻率 w，采用對數(shù)分度，單位為弧度 /秒；縱坐標均勻分度，分別為幅值函數(shù) 20lgA(w)，以 dB表示；相角，以度表示。其中頻率范圍由函數(shù)自動選取，而且在響應快速變化的位置會自動采用更多取樣點。 ?bode(num,den)：可繪制出以連續(xù)時間多項式傳遞函數(shù)表示的系統(tǒng)的波特圖。 ?當帶輸出變量 [mag,pha,w]或 [mag,pha]引用函數(shù)時，可得到系統(tǒng)波特圖相應的幅值 mag、相角 pha及角頻率點 w矢量或只是返回幅值與相角。以 Re(G(jw)) 為橫坐標， Im(G(jw)) 為縱坐標繪制成為極坐標頻率特性圖。其中頻率范圍由函數(shù)自動選取，而且在響應快速變化的位置會自動采用更多取樣點。 ?nyquist(num,den)：可繪制出以連續(xù)時間多項式傳遞函數(shù)表示的系統(tǒng)的極坐標圖。 ?當不帶返回參數(shù)時，直接在屏幕上繪制出系統(tǒng)的極坐標圖（圖上用箭頭表示 w的變化方向，負無窮到正無窮） ?？梢杂?plot(re,im)繪制出對應 w從負無窮到零變化的部分。如： margin：求幅值裕度和相角裕度及對應的轉折頻率 freqs：模擬濾波器特性 nichols：求連續(xù)系統(tǒng)的尼科爾斯頻率響應曲線（即對數(shù)幅相曲線） ngrid：尼科爾斯方格圖 margin()函數(shù) ?margin函數(shù)可以從頻率響應數(shù)據(jù)中計算出幅值裕度、相角裕度以及對應的頻率。當不帶輸出變量引用時， margin可在當前圖形窗口中繪制出帶有裕量及相應頻率顯示的 Bode圖，其中幅值裕度以分貝為單位。類似地，相角裕度是當開環(huán)增益為 ，相應的相角與 180度角的和。 ?margin(num,den) ：可計算出連續(xù)系統(tǒng)傳遞函數(shù)表示的幅值裕度和相角裕度并繪制相應波特圖。 ?[gm,pm,wcg,wcp]=margin(mag,phase,w)：由幅值 mag（不是以 dB為單位） 、相角 phase及角頻率 w矢量計算出系統(tǒng)幅值裕度和相角裕度及相應的相角交界頻率 wcg、截止頻率 wcp，而不直接繪出 Bode圖曲線。
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