MATLAB实验报告三文档格式.docx

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指导教师梁秀玲

2015年12月1日

一、实验目的

（1）了解系统的基于频域分析法的数学模型特点，掌握建立其数字模型的方法；

（2）熟悉MATLAB的nyquist（）,bode（）,nichols（）等函数的应用；

（3）掌握系统分析法的频域分析法的根轨迹发、波德图、奈氏图、尼柯尔斯图分析法和MATLAB的应用；

（4）运用MATLAB语言求取系统参数并进行分析。

二、实验内容

（1）验证性实验

1.程序代码：

num=[1,1,32];

den=conv（[1,40],[1,4,32]）;

G=tf（40*num,den）;

figure

（1）

bode（G）

figure

（2）

nichols（G）

figure（3）

nyquist（G）

运行结果：

2.程序代码：

num=[4,4];

den=conv（[1,0],conv（[1,0],conv（[1,6],[1,15]）））;

nyquist（num,den）

[Gm,Pm,Wcg,Wcp]=margin（num,den）

bode（num,den）;

[num1,den1]=cloop（num,den）;

impulse（num1,den1）

Gm=361.9166

Pm=9.1821

Wcg=8.3026

Wcp=0.2131

3.程序代码：

num=[1,5];

den=conv（[1,1],conv（[1,3],[1,12]））;

sys=tf（num,den）

rlocus（sys）

[k,poles]=rlocfind（sys）

title（'

根轨迹'

）

step（num,den）

impulse（num,den）

sys=

s+5

------------------------

s^3+16s^2+51s+36

selected_point=-3.5166+3.4472i

k=36.3009

poles=

-8.9713

-3.5143+3.4487i

-3.5143-3.4487i

（2）程序设计实验

num=1;

den=[conv（[1,0],conv（[1,1],conv（[1,4],[1,5]）））];

[Gm,Pm,Wgc,Wpc]=margin（num,den）

bode（num,den）

从nyquist图分析，系统的右半s平面上没有极点，且曲线没有包围点（-1，j0），所以系统稳定

从冲激响应曲线可以看出系统从零开始增长最后趋向稳定，可验证系统是稳定的

Gm=53.9996

Pm=85.8545

Wgc=1.4142

Wpc=0.0499

den=[conv（[1,0],conv（[1,1],[1,4]））];

G1=tf（num,den）

rlocus（G1）

[k,poles]=rlocfind（G1）

selected_point=0.0178-2.0963i

k=22.1380

-5.0719

0.0360+2.0889i

0.0360-2.0889i

当增益k为0-21间时，系统右半平面没有极点，此时系统稳定

当增益k大于21时，系统右半平面出现极点，系统开始不稳定

三、实验结果

经过本次实验掌握了如何通过MATLAB绘制波特图，奈氏图，还有根轨迹图，同时也学会了如何通过这些图来分析系统的各项特性，掌握了频域的分析系统的方法