理论教育 使用MATLAB绘制波德图技巧

使用MATLAB绘制波德图技巧

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:MATLAB控制系统工具箱中,用于波德图绘制的函数是bode()。函数bode用于计算线性时不变系统的频率响应、幅值和相位以及绘制波德图,其基本调用方式为:其中,sys为系统模型;mag为幅值;phase为相位;ω为频率范围。用函数bode绘制系统的波德图时,频率范围将根据系统零极点自动确定。解:MATLAB程序如下运行结果如图5-52所示。图5-52例5-14系统波德图解:取阻尼比ζ为[0.1:0.1:1.0]的欠阻尼系统,MATLAB程序如下运行结果如图5-53所示。

使用MATLAB绘制波德图技巧

MATLAB控制系统工具箱中,用于波德图绘制的函数是bode()。

函数bode用于计算线性时不变系统(LTI)的频率响应、幅值和相位以及绘制波德图,其基本调用方式为:

其中,sys为系统模型;mag为幅值;phase为相位;ω为频率范围。

函数bode()可用于任意线性定常系统,即单入单出(SISO)系统、多入多出(MIMO)系统、连续时间系统、离散时间系统等的频率特性作图。用函数bode(sys)绘制系统的波德图时,频率范围将根据系统零极点自动确定。bode(sys,ω)是根据给定的频率范围ω绘制系统sys的频率特性曲线。当函数调用带有左边输出变量时,函数将返回频率响应的幅值mag、相位phase和角频率值ω。

【例5-14】已知系统的开环传递函数为G0(s)= ,试绘制系统的波德图。

解:MATLAB程序如下

运行结果如图5-52所示。(www.daowen.com)

【例5-15】已知典型的开环二阶系统传递函数为G0(s)= ,试绘制ωn=6、ζ取不同值时系统的波德图。

图5-52 例5-14系统波德图

解:取阻尼比ζ为[0.1:0.1:1.0]的欠阻尼系统,MATLAB程序如下

运行结果如图5-53所示。

图5-53 例5-15阻尼比不同时的波德图

图5-53中,曲线由上至下是阻尼比逐渐增加的。可见,阻尼比越大,幅值和相角的波动越小,系统平稳性越好。这也与时域分析的结果一致。

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