控制工程实验.doc

科目:控制工程
姓名：颜人帅
班级学号：102012237
一：典型环节的奈奎斯特曲线和波德曲线：
1：比例环节的(K=6）
(1)奈奎斯特曲线：
运行程序：
num=［6］；
den=［1］；
nyquist（num，den）
grid;
gtext（'如图1—1。1’)
运行结果：如图1—1。1
(2）波德曲线：
运行程序:
num=[6];
den=［1]；
bode(num，den)
grid
gtext［‘如图1-1。2’］
运行结果：如图1—1。2
2：积分环节:
（1)奈奎斯特曲线：
运行程序：
num=［1］；
den=[1 0];
nyquist（num，den)
grid
gtext(’如图1-2。1’)
运行结果：如图1—2。1
（2)波德曲线：
运行程序：
num=［1］；
den=［1 0］；
bode（num,den）
grid
gtext（'如图1-2。2’）
运行结果::如图1—2。2
3：微分环节(理想）：
（1）奈奎斯特曲线：
运行程序：
num=[1 0］;
den=［1］;
nyquist(num，den）
grid
gtext（’如图1—3.1’）
运行结果:如图1—3.1
（2)波德曲线：
运行程序：
num=[1 0]；
den=[1］；
bode(num,den)
grid
gtext（’如图1-3。2'）
运行结果：如图1—3。2
4：惯性环节：（T=5）
（1)奈奎斯特曲线：
运行程序：
num=［1］；
den=［5 1];
nyquist(num,den）
grid
gtext（'如图1-4.1’）
运行结果:
如图1—4。1
（2）波德曲线:
运行程序：
num=［1］;
den=［5 1］;
bode(num，den）
grid
gtext(’如图1-4。2')
运行结果：
如图1—4。2
5:导前环节（T=5)：
（1）奈奎斯特曲线:
运行程序：
num=[1 5］;
den=［1]；
nyquist(num，den)
grid
gtext('如图1—5.1'）
运行结果:如图1-5。1
（2）波德曲线：
运行程序：
num=［1 5]；
den=［1］；
bode（num，den)
grid
gtext（’如图1—5。2’）
运行结果：
如图1—5。2
6:振荡环节（Wn=10,=0。1,0。5,1）:
（1)奈奎斯特曲线：
运行程序：
num=［10*10］；
den=[1 2*10＊0。1 10＊10］;
nyquist（num，den）
grid
hold on
num=［10＊10］；
den=［1 2＊10＊0。5 10＊10］;
nyquist(num，den）
num=[10*10］;
den=[1 2＊10＊1 10＊10］；
gtext（’如图1-6.1’)
运行结果:如图1-6.1
（2)波德曲线
运行程序：
num=［10＊10]；
den=［1 2＊10＊0。1 10*10］；
bode(num，den）
grid
hold on
num=［10*10]；
den=[1 2*10*0.5 10＊10］;
bode（num,den）
num=[10＊10];
den=[1 2*10＊1 10*10］；
bode（num，den)
gtext（［'§ =0.1’;'§ =0。1']）
gtext([’§ =1’］）
gtext（[’§ =0。1';’§ =0。1’])
gtext(['§ =1’］）
运行结果：如图1—6.2
二:绘制教材对应例题的奈奎斯特曲线或波德曲线:
1. 例4。13
奈奎斯特曲线：
运行程序：
num=［1];
den=[1 0。6 1］;
nyquist（num,den)
grid
运行结果：如图
2. 例4。14
波德曲线：
运行程序：
num=［1］；
den=[1 6 30 0 ];
bode（num,den）
grid
运行结果：如右图
3。例4.15
波德曲线：
运行程序：
num=[1 1］;
den=［1 2。5 9 0 0］;
margin(num,den）
grid
运行结果：如右图
4.例4。16
波德曲线：
运行程序：
num=[100］;
den0=conv(［1 2 16］,[1 3 0］）；
den=conv（den0，[1 2.5 9 ］）；
sys=tf（num，den)
grid
运行结果：如右图
5。例4.17
波德曲线：
运行程序：
ka=65；
kv=0。0018;
wv=120；
bv=0。5;
wh=65；
bh=0.15；
kh=95;
k=ka＊kv*kh＊wv*wv*wh＊wh;
num=[k］;
den=conv（[1 2＊bv＊wv wv*wv 0]，[1 2＊bh＊wh wh＊wh］）;
sys=tf（num,den）；
margin(sys）
grid
运行结果:如右上图
三：求取控制系统的开环传递函数为:的系统的幅值裕度和相位裕度，(其中K=10，100，40,50，60，80）。
1。 取K=10，其系统的开环频率特性运行程序为：
k=10;
num=[k]；
den=conv（［1 1 0],［1 5］）；
sys=tf(num,den）；
margin（sys)
grid
gtext（’如图3—1')
运行结果:如图3-1
图像分析:由图可知，系统相位裕度，幅值裕度为，幅值穿越频率。
2. 取K=40，其系统的开环频率特性运行程序为：
k=40；
num=[k］；
den=conv（［1 1 0］，[1 5］）；
sys=tf（num,den)；
margin（sys)
grid
gtext（'如图3—2'）
运行结果：如图3—2
图像分析：由图可知,系统相位裕度，幅值裕度为，幅值穿越频率。
3。取K=10,其系统的开环频率特性运行程序为：
k=50；
num=［k］；
den=conv（[1 1 0］，[1 5］）；
sys=tf(num,den）;
margin(sys）
grid
gtext（'如图3—3’)
运行结果：如图3—3
图像分析：由图可知，系统相位裕度，幅值裕度为，幅值穿越频率.
4. 取K=10,其系统的开环频率特性运行程序为：
k=60;
num=[k］；
den=conv（［1 1 0］,［1 5］）;
sys=tf(num,den）;
margin(sys）
grid
gtext('如图3-4’)
运行结果：如图3—4
图像分析：由图可知，系统相位裕度,幅值裕度为，幅值穿越频率.
5. 取K=10，其系统的开环频率特性运行程序为：
k=80；
num=［k］；
den=conv(［1 1 0]，［1 5]）;
sys=tf（num，den）;
margin（sys）
grid
gtext(’如图3-5'）
运行结果:如图3—5
图像分析:由图可知,系统相位裕度，幅值裕度为,幅值穿越频率。
6. 取K=10，其系统的开环频率特性运行程序为：
k=100；
num=[k]；
den=conv([1 1 0]，［1 5］）；
sys=tf(num，den）；
margin（sys）
grid
gtext（’如图3—6’）
图像分析：由图可知，系统相位裕度，幅值裕度为，幅值穿越频率。

运行结果：如图3-6
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