Matlab中Bode图的绘制技巧(精)
用MATLAB分析闭环系统的频率特性

用MATLAB分析闭环系统的频率特性闭环系统的频率特性指的是系统在不同频率下的响应特性。
在MATLAB中,可以通过不同的函数和工具箱来分析闭环系统的频率特性。
下面将介绍一些常用的方法。
1. 传递函数分析法(Transfer Function Analysis Method):传递函数描述了系统的输入和输出之间的关系。
在MATLAB中,可以使用tf函数创建传递函数对象,并利用bode函数绘制系统的频率响应曲线。
例如,假设有一个传递函数G(s) = 1/(s^2 + s + 1),可以用以下代码创建传递函数对象并绘制其频率响应曲线:```matlabG = tf([1], [1, 1, 1]);bode(G);```运行上述代码,将会显示出频率响应曲线,并且可以通过该函数的增益曲线和相位曲线来分析系统在不同频率下的响应特性。
2. 状态空间分析法(State-Space Analysis Method):状态空间模型描述了系统的状态变量之间的关系。
在MATLAB中,可以使用ss函数创建状态空间模型,并利用bode函数绘制系统的频率响应曲线。
例如,假设有一个状态空间模型A、B、C和D分别为:```matlabA=[01;-1-1];B=[0;1];C=[10];D=0;sys = ss(A, B, C, D);bode(sys);```运行上述代码,将会显示出频率响应曲线,并且可以通过该函数的增益曲线和相位曲线来分析系统在不同频率下的响应特性。
3. 伯德图法(Bode Plot Method):Bode图可以直观地表示系统的频率响应曲线。
在MATLAB中,可以使用bode函数绘制系统的Bode图。
例如,假设有一个传递函数G(s) =1/(s^2 + s + 1),可以用以下代码绘制其Bode图:```matlabG = tf([1], [1, 1, 1]);bode(G);```运行上述代码,将会显示出Bode图,并且可以通过该图来分析系统在不同频率下的增益和相位特性。
matlab中bode的用法
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matlab中bode的用法Bode Plot: A Comprehensive Guide to MATLAB's bode() FunctionIntroduction:In the field of control systems engineering, it is crucial to analyze the frequency response of a system. The Bode plot provides valuable insights into the stability, gain, and phase response of a system. MATLAB offers a powerful tool, the bode() function, to generate Bode plots quickly and accurately. This article will provide a comprehensive guide on how to effectively use the bode() function in MATLAB.Definition of Bode Plot:A Bode plot is a graphical representation of a system's frequency response, which presents the gain and phase shift angles as functions of frequency. The magnitude plot depicts the system's gain at various frequencies, while the phase plot represents the phase shift introduced by the system at different frequencies. The Bode plot is commonly used in various engineering disciplines to gain insights into system behavior.Syntax of bode() Function:The bode() function in MATLAB allows the user to analyze the frequency response of a given system. Its general syntax is as follows:bode(sys)bode(sys, w)bode(sys1, sys2, ...)bode(sys1, sys2, ..., w)Here, "sys" represents the linear dynamic system model, and "w" denotes the vector of frequencies at which the Bode plots are to be evaluated. Additionally, the function can handle multiple systems, enabling comparative analyses.Generating Bode Plots:To generate a Bode plot in MATLAB, the first step is to create the system model. This can be achieved by either specifying transfer function coefficients or state-space matrices. Once the model is defined, the bode() function is used to generate the plots.Consider the following example, where we have a transfer function with a numerator of [1] and a denominator of [1, 2, 3]:num = [1];den = [1, 2, 3];sys = tf(num, den);By executing the following line of code, we can easily generate and plot the Bode plot:bode(sys)Customizing Bode Plots:The bode() function in MATLAB provides several options for customizing the appearance and content of the generated Bode plots. Some of the commonly used options are listed below:1. Frequency Range:By specifying the frequency range, users can restrict the range of frequencies displayed on the plot. This can be achieved by defining the vector "w" with the desired frequency range when calling the bode() function.2. Plotting Multiple Systems:The bode() function allows users to compare the frequency responses of multiple systems on a single plot. This can be done by passing multiple system models as arguments to the function.3. Plotting Multiple Outputs:When dealing with a system with multiple outputs, users can choose to plot the frequency response of each output separately. By default, MATLAB plots all outputs on a single graph, but this can be changed by specifying the output index as an additional argument.4. Plotting Options:The bode() function provides options to customize plot appearance, including grid lines, labels, titles, and color. These options enable users to communicate their results more effectively.Conclusion:In conclusion, the Bode plot is an essential tool for analyzing the frequency response of control systems. MATLAB's bode() function simplifies the process of generating Bode plots and provides numerous customization options. By utilizing this function effectively, engineers and researchers can gain valuable insights into system stability, gain, and phase response.。
浅议用Matlab绘制Bode图及频率特性分析

频率特性的描述: 极坐标形式:
这两种描述之间的关系:
系统的频率特性图主要有 Bode(波德)图、Nyquist(奈 奎斯特)曲线、Nichols(尼柯尔斯)图。
限于篇幅,本文以 Bode 图为例来说明。 2 用 Matlab 来绘制 Bode 图
Bode图是指由对数幅频特性和相频特性组成的对数频率 特性图。对数幅频特性和相频特性曲线的横轴都是频率,且 均是按对数分度的。对数幅频特性的纵轴为:
通过设计,构思出程序流程框图,以最典型的二阶系统 为例来说明。系统的传பைடு நூலகம்函数为
绘制出 w 取一系列不同值时的 Bode 图,如图一所示。
图一 Bode 图
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科技广场 2007.11
浅议用 Matlab 绘制 Bode 图及频率特性分析
Drawing Bode Graphic with Matlab and Analysis of Frequency
黄 涛 郭玉婷 Huang Tao Guo Yuting (1.吉林师范大学信息技术学院, 吉林 四平 136000; 2.四平市第三高级中学, 吉林 四平 130001) (1.College of Information Technology, Jilin Normal University, Jilin Shping 136000; 2.The Third High School, Jilin Siping 136001)
分
版社.
析
[3]MATLAB电子仿真与应用[M].北京:国防工业出版社.
[4]电子系统仿真与MATLAB[M].北京:北京广播学院出版
社.
作者简介 黄涛,男,吉林师范大学信息技术学院教师,讲师,吉
应用Matlab绘制Bode图及Nyquist图

解答:
1、做传递函数为 G (s ) 解:
24 (0.25s 0.5) 的系统的 Bode 图。 (P148 例 6) 5s 20.05s 2
2、 已知系统的开环传递函数为 G ( s )
100k ,用 Matk=1,8,20 时系统 Nyquist 图,并判断系统的稳定性。试分析 k 对系统稳定 性的影响。 解: (1)当 K=1 时,由题意得 P=0,由 Bode 图得 N=0,则 Z=N+P=0,系统稳 定。
应用 Matlab 绘制 Bode 图及 Nyquist 图
题目:
1、自己从教材上的例题或者课后作业中选择一个系统,绘制其 Bode 图。 2、 已知系统的开环传递函数为 G ( s )
100k ,用 Matlab 分别 s ( s 5)(s 10)
绘制 k=1,8,20 时系统 Nyquist 图,并判断系统的稳定性。试分析 k 对系统稳定性 的影响。
(2) 当 K=8 时,由题意得 P=0,由 Bode 图得 N=2,则 Z=N+P=2,系统不稳 定。
(3)当 K=20 时,由题意得 P=0,由 Bode 图得 N=2,则 Z=N+P=2,系统 不稳定。
控制系统仿真 计算机辅助设计 matlab simulink 2010版PPT 100510基传递函数模型的控制系统设计-Bode图法

Bode图法基本要求为了获得比较高的开环增益及满意的相对稳定性,必须改变开环频率特性响应曲线的形状,这主要体现为:1)在低频区和中频区增益应该足够大,2)且中频区的对数幅频特性的斜率应为-20dB/dec,并有足够的带宽,以保证适当的相角裕度;3)而在高频区,要使增益尽可能地衰减下来,以便使高频噪声的影响达到最小。
Bode图设计方法的频域指标为。
K c ,,ωγ基本思路在Bode图中的对数频率特性的低频区表征了闭环系统的稳态特性,中频区表征了系统的相对稳定性和响应性,而高频区表征了系统的抗干扰特性。
在大多数实际情况中,校正问题实质上是在稳态精度和相对稳定性之间取折衷的问题。
05101520M a g n i t u d e (d B )10-11010110210310403060P h a s e (d e g )Bode DiagramFrequency (rad/sec)串联超前校正描述:超前校正装置的主要作用是改变系统开环Bode 图中曲线的形状来产生足够大的超前相角,以补偿原系统中过大的相角滞后,从而提高系统的相对稳定性,致使闭环系统的频带扩宽。
设超前校正装置的传递函数为TsaTss G c ++=11)(1>a mm a φφsin 1sin 1−+=alg 10mφ串联超前校正Bode图的几何设计方法1.根据稳态指标要求确定未校正系统的型别和开环增益,并绘制Bode图;2.根据动态指标要求确定超前校正装置的参数;第一种情形:给出了的要求值(1)确定超前校正所应提供的最大超前相角(2)求解的值)20~5( ,)](180[0°°°=+′∠+−=εεωγφc m j G amm a φφsin 1sin 1−+=a j G m lg 10)(lg 200−=′ω(确定)m ωc ω)(0s G ′如果,说明值选择合理,能够满足相角裕度要求,否则按如下方法重新选择的值:c m ωω≈a a 2)(1c j G a ω′=a j G c lg 10)(lg 200−=′ω11sin 1+−=′−a a mφm mφφ≥′若,则正确,否则重新调整值。
matlab2014里simulink画bode图
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Version MATLAB 2014a
1 首先在simulink里建好model,输入输出要用input port和output port。
这样系统会识别它们之间的输入输出关系。
如图1所示:
图 1 model
2 依次选择工具栏上的Analysis、control design、linear analysis。
如图2所示:
图2 打开Linear Analysis
3 选择分析端口为 Root level inports and outports。
如图3所示:
图3 选择端口
4 选择画出图的类型,New Step为在一个新的图中绘出阶跃响应,New Bode为在一个新的图中绘出bode图。
EXISTING PLOTS表示在一个已经存在的图中画出bode或其它图,可以将多个bode放在同一个图中用来对比波形。
这里能画出很多曲线,可以根据需要选择。
5 显示设置,根据需要选择。
添加网格,图例。
6 也可以发送到 figure对画出的图进行更加详细的编辑。
7 查看状态空间方程,零极点增益和传递函数。
Matlab中Bode图的绘制技巧(精)
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Matlab中Bode图的绘制技巧我们经常会遇到使用Matlab画伯德图的情况,可能我们我们都知道bode这个函数是用来画bode 图的,这个函数是Matlab内部提供的一个函数,我们可以很方便的用它来画伯德图,但是对于初学者来说,可能用起来就没有那么方便了。
譬如我们要画出下面这个传递函数的伯德图:1.576e010 s^2H(s= ------------------------------------------------------------------------------------------s^4 + 1.775e005 s^3 + 1.579e010 s^2 + 2.804e012 s + 2.494e014(这是一个用butter函数产生的2阶的,频率范围为[20 20K]HZ的带通滤波器。
我们可以用下面的语句:num=[1.576e010 0 0];den=[1 1.775e005 1.579e010 2.804e012 2.494e014];H=tf(num,den;bode(H这样,我们就可以得到以下的伯德图:可能我们会对这个图很不满意,第一,它的横坐标是rad/s,而我们一般希望横坐标是HZ;第二,横坐标的范围让我们看起来很不爽;第三,网格没有打开(这点当然我们可以通过在后面加上grid on解决)。
下面,我们来看看如何定制我们自己的伯德图风格:在命令窗口中输入:bodeoptions我们可以看到以下内容:ans =Title: [1x1 struct] XLabel: [1x1 struct] YLabel: [1x1 struct] TickLabel: [1x1 struct] Grid: 'off'XLim: {[1 10]} XLimMode: {'auto'} YLim: {[1 10]} YLimMode: {'auto'} IOGrouping: 'none' InputLabels: [1x1 struct] OutputLabels: [1x1 struct] InputVisible: {'on'} OutputVisible: {'on'} FreqUnits: 'rad/sec' FreqScale: 'log' MagUnits: 'dB' MagScale: 'linear' MagVisible: 'on' MagLowerLimMode: 'auto' MagLowerLim: 0 PhaseUnits: 'deg' PhaseVisible: 'on' PhaseWrapping: 'off'PhaseMatching: 'off'PhaseMatchingFreq: 0PhaseMatchingValue: 0我们可以通过修改上面的每一项修改伯德图的风格,比如我们使用下面的语句画我们的伯德图:P=bodeoptions;P.Grid='on';P.XLim={[10 40000]};P.XLimMode={'manual'};P.FreqUnits='HZ';num=[1.576e010 0 0];den=[1 1.775e005 1.579e010 2.804e012 2.494e014];H=tf(num,den;bode(H,P这时,我们将会看到以下的伯德图:上面这张图相对就比较好了,它的横坐标单位是HZ,范围是[1040K]HZ,而且打开了网格,便于我们观察-3DB处的频率值。
(完整版)Matlab中Bode图的绘制技巧(精)
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Matlab中Bode图的绘制技巧我们经常会遇到使用Matlab画伯德图的情况,可能我们我们都知道bode这个函数是用来画bode图的,这个函数是Matlab内部提供的一个函数,我们可以很方便的用它来画伯德图,但是对于初学者来说,可能用起来就没有那么方便了。
譬如我们要画岀下面这个传递函数的伯德图:1.576e010 s A2H(s= ..........................................................................................................sA4 + 1.775e005 sA3 + 1.579e010 sA2 + 2.804e012 s + 2.494e014(这是一个用butter函数产生的2阶的,频率范围为[20 20K]HZ的带通滤波器。
我们可以用下面的语句:num=[1.576e010 0 0];den=[1 1.775e005 1.579e010 2.804e012 2.494e014];H=tf( num,de n;bode(H这样,我们就可以得到以下的伯德图:可能我们会对这个图很不满意,第一,它的横坐标是rad/s,而我们一般希望横坐标是HZ;第二,横坐标的范围让我们看起来很不爽;第三,网格没有打开(这点当然我们可以通过在后面加上grid on解决)。
F面,我们来看看如何定制我们自己的伯德图风格:在命令窗口中输入:bodeoptio ns我们可以看到以下内容:ans =Title: [1x1 struct] XLabel: [1x1 struct] YLabel: [1x1 struct] TickLabel: [1x1 struct] Grid: 'off' XLim: {[1 10]} XLimMode: {'auto'} YLim: {[1 10]} YLimMode: {'auto'} IOGrouping: 'none' InputLabels: [1x1 struct] OutputLabels: [1x1 struct] InputVisible: {'on'} OutputVisible: {'on'} FreqUnits: 'rad/sec' FreqScale: 'log' MagUnits: 'dB' MagScale: 'linear' MagVisible: 'on' MagLowerLimMode: 'auto' MagLowerLim: 0 PhaseUnits: 'deg' PhaseVisible: 'on' PhaseWrapping: 'off'是这样的,运行命令 ctrlpref ,出现控制系统工具箱的设置页面, Units 改为Hz 就好了PhaseMatchi ng: 'off'PhaseMatchi ngFreq: 0PhaseMatchi ngValue: 0我们可以通过修改上面的每一项修改伯德图的风格,比如我们使用下面的语句画我们的伯德图: P=bodeopti ons;P.Grid='o n';P.XLim={[10 40000]};P.XLimMode={'ma nual'};P.Freq Un its='HZ';num=[1.576e010 00]; den=[1 1.775e0051.579e0102.804e012 2.494e014];H=tf( num,de n;bode(H,P这时,我们将会看到以下的伯德图:上面这张图相对就比较好了,它的横坐标单位是HZ ,范围是[10 40K]HZ ,而且打开了网格,便于我们观察-3DB 处的频率值。
Matlab波特图Bode绘制
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Matlab波特图绘制在Matlab中,大多时候,我们都是用M语言,输入系统的传递函数后,用bode函数绘制bode图对系统进行频率分析,这样做,本人觉得效率远不如Simulink建模高。
如何在Matlab/Simulink中画bode图,以前也在网上查过些资料,没看到太多有用的参考。
今天做助教课的仿真,又要画电机控制中电流环的bode图,模型已经建好,step response也很容易看出来,可这bode图怎么也出不来,又不愿意用m语言写出传递函数再画。
baidu和google 了好一阵,几乎没有一个帖子说的清清楚楚的,经过一番摸索,终于掌握了Simulink里画bode图的方法。
.其实,Simulink里画bode图,非常的easy,也很方便。
写此文的目的是希望对那些常用Simulink进行仿真希望画bode图又不愿用M语言的新手有所帮助。
以下均是以Matlab R2008a为例。
首先,在simulink里建好model。
如图1,这里需要注意的是,输入和输出要用input port 和output port,这样以后画bode图的时候,系统就会知道是这两个变量之间的关系。
其次,选择线性分析。
Tools->Control Design ->Linear Analysis。
如图2。
将出现如图3所示的Control and Estimation Tools Manager窗口。
第三步,激动人心的时刻到了,哈哈。
如果你是按照前面的步骤来的,那么这时候,你就应该可以直接画出bode图,在窗口的下方,将“Plot linear analysis result in a ”前面的方框打上勾,已打的就不用管了,再在后面的下拉框里选择“bode response plot”,即画output port和input port之间的bode图,再点击“Linearize Model”按钮,就OK了。
其实除了bode图,还可以画其他很多响应曲线,比如step response、impulse response和Nyquist图等等,只需选择相应的step response plot,inpulse response plot或者Nyquist plot等等。
matlab中bode函数源程序

一、概述在控制系统工程中,频率响应是系统性能分析的重要手段之一。
Bode 图是频率响应的常用图示方法之一,它能够直观地展现系统的幅频特性和相频特性。
在MATLAB中,我们可以利用bode函数来绘制系统的Bode图,对系统的频率响应进行分析和评估。
二、bode函数的基本语法MATLAB中bode函数的基本语法如下:[bode_mag, bode_phase, w] = bode(sys)其中,sys表示系统的传递函数模型或状态空间模型;bode_mag和bode_phase分别表示系统的幅频特性和相频特性;w表示频率范围。
三、bode函数的使用方法1. 导入系统模型在使用bode函数之前,首先需要导入系统的传递函数模型或状态空间模型。
对于传递函数模型G(s),可以使用以下命令进行导入:sys = tf([1],[1 2 1])2. 绘制Bode图一旦导入了系统模型,就可以利用bode函数来绘制系统的Bode图。
使用以下命令可以实现:[bode_mag, bode_phase, w] = bode(sys)3. 显示Bode图绘制Bode图之后,可以使用以下命令来显示幅频特性和相频特性:figuresubplot(2,1,1)semilogx(w,20*log10(bode_mag))grid onxlabel('Frequency (rad/s)')ylabel('Magnitude (dB)')title('Bode Magnitude Plot')subplot(2,1,2)semilogx(w,bode_phase)grid onxlabel('Frequency (rad/s)')ylabel('Phase (deg)')title('Bode Phase Plot')四、实例演示下面我们以一个具体的系统为例,演示bode函数的使用方法。
MATLAB中bode图绘制技巧(精)

M A T L A B中b o d e图绘制技巧(精)-标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KIIMatlab中Bode图的绘制技巧学术收藏 2010-06-04 21:21:48 阅读54 评论0 字号:大中小订阅我们经常会遇到使用Matlab画伯德图的情况,可能我们我们都知道bode这个函数是用来画bode图的,这个函数是Matlab内部提供的一个函数,我们可以很方便的用它来画伯德图,但是对于初学者来说,可能用起来就没有那么方便了。
譬如我们要画出下面这个传递函数的伯德图:1.576e010 s^2H(s= ------------------------------------------------------------------------------------------s^4 + 1.775e005 s^3 + 1.579e010 s^2 + 2.804e012 s + 2.494e014(这是一个用butter函数产生的2阶的,频率范围为[20 20K]HZ的带通滤波器。
我们可以用下面的语句:num=[1.576e010 0 0];den=[11.775e005 1.579e0102.804e012 2.494e014];H=tf(num,den;bode(H这样,我们就可以得到以下的伯德图:可能我们会对这个图很不满意,第一,它的横坐标是rad/s,而我们一般希望横坐标是HZ;第二,横坐标的范围让我们看起来很不爽;第三,网格没有打开(这点当然我们可以通过在后面加上grid on解决)。
下面,我们来看看如何定制我们自己的伯德图风格:在命令窗口中输入:bodeoptions我们可以看到以下内容:ans =Title: [1x1 struct]XLabel: [1x1 struct]YLabel: [1x1 struct]TickLabel: [1x1 struct]Grid: 'off'XLim: {[1 10]}XLimMode: {'auto'}YLim: {[1 10]}YLimMode: {'auto'}IOGrouping: 'none'InputLabels: [1x1 struct]OutputLabels: [1x1 struct]InputVisible: {'on'}OutputVisible: {'on'}FreqUnits: 'rad/sec'FreqScale: 'log'MagUnits: 'dB'MagScale: 'linear'MagVisible: 'on'MagLowerLimMode: 'auto'MagLowerLim: 0PhaseUnits: 'deg'PhaseVisible: 'on'PhaseWrapping: 'off'PhaseMatching: 'off'PhaseMatchingFreq: 0PhaseMatchingValue: 0我们可以通过修改上面的每一项修改伯德图的风格,比如我们使用下面的语句画我们的伯德图:P=bodeoptions;P.Grid='on';P.XLim={[10 40000]};P.XLimMode={'manual'};P.FreqUnits='HZ';num=[1.576e010 0 0];den=[11.775e005 1.579e0102.804e012 2.494e014];H=tf(num,den;bode(H,P这时,我们将会看到以下的伯德图:上面这张图相对就比较好了,它的横坐标单位是HZ,范围是[10 40K]HZ,而且打开了网格,便于我们观察-3DB处的频率值。
MATLAB中调用simulink并绘制bode图技巧

Matlab中Bode图的绘制技巧
用simulink提供的linmod()或者linmod2()两个函数,从连续系统中提取线性模型,两个函数命令执行后都可以得到一个[a,b,c,d]表达的状态空间模型。
利用bode(sys)或者bode(a,b,c,d)函数绘制系统的对数幅频和相频特性曲线。
1) 修正原来的simulink模型,使其输入用inport表示,输出用outport表示。
这些端口在6.1版中分别位于sources和sinks组。
2)编写m文件内容为:
[A,B,C,D]=linmod(‘untitled1’) % untitled1’为系统的动态模型或simulink文件名。
[num,den]=ss2tf(A,B,C,D); %转换成传递函数模型
printsys(num,den,’s’); %显示系统的传递函数模型
sys=ss(A,B,C,D);
bode(sys); %即可绘制系统的开环系统bode图
bode(A,B,C,D); %也可以采用此语句代替上面紫色语句
3)、直接在命令窗执行m文件。
MATLAB中bode图绘制技巧(精)

Matlab中Bode图的绘制技巧学术收藏 2010-06-04 21:21:48 阅读54 评论0 字号:大中小订阅我们经常会遇到使用Matlab画伯德图的情况,可能我们我们都知道bode这个函数是用来画bode图的,这个函数是Matlab内部提供的一个函数,我们可以很方便的用它来画伯德图,但是对于初学者来说,可能用起来就没有那么方便了。
譬如我们要画出下面这个传递函数的伯德图:1.576e010 s^2H(s= ------------------------------------------------------------------------------------------s^4 + 1.775e005 s^3 + 1.579e010 s^2 + 2.804e012 s + 2.494e014 (这是一个用butter函数产生的2阶的,频率范围为[20 20K]HZ的带通滤波器。
我们可以用下面的语句:num=[1.576e010 0 0];den=[11.775e005 1.579e0102.804e012 2.494e014]; H=tf(num,den;bode(H这样,我们就可以得到以下的伯德图:可能我们会对这个图很不满意,第一,它的横坐标是rad/s,而我们一般希望横坐标是HZ;第二,横坐标的范围让我们看起来很不爽;第三,网格没有打开(这点当然我们可以通过在后面加上grid on解决)。
下面,我们来看看如何定制我们自己的伯德图风格:在命令窗口中输入:bodeoptions我们可以看到以下内容:ans =Title: [1x1 struct]XLabel: [1x1 struct]YLabel: [1x1 struct]TickLabel: [1x1 struct]Grid: 'off'XLim: {[1 10]}XLimMode: {'auto'}YLim: {[1 10]}YLimMode: {'auto'}IOGrouping: 'none'InputLabels: [1x1 struct]OutputLabels: [1x1 struct]InputVisible: {'on'}OutputVisible: {'on'}FreqUnits: 'rad/sec'FreqScale: 'log'MagUnits: 'dB'MagScale: 'linear'MagVisible: 'on'MagLowerLimMode: 'auto'MagLowerLim: 0PhaseUnits: 'deg'PhaseVisible: 'on'PhaseWrapping: 'off'PhaseMatching: 'off'PhaseMatchingFreq: 0PhaseMatchingValue: 0我们可以通过修改上面的每一项修改伯德图的风格,比如我们使用下面的语句画我们的伯德图:P=bodeoptions;P.Grid='on';P.XLim={[10 40000]};P.XLimMode={'manual'};P.FreqUnits='HZ';num=[1.576e010 0 0];den=[11.775e005 1.579e0102.804e012 2.494e014];H=tf(num,den;bode(H,P这时,我们将会看到以下的伯德图:上面这张图相对就比较好了,它的横坐标单位是HZ,范围是[10 40K]HZ,而且打开了网格,便于我们观察-3DB处的频率值。
matlab画幅频响应和相频响应

matlab画幅频响应和相频响应
要使用MATLAB绘制系统的幅频响应和相频响应,可以按照以下步骤进行:
1. 定义系统传递函数或频率响应函数。
假设你有一个系统的传递函数H(s),可以使用MATLAB的`tf`函数定义传递函数。
例如,假设传递函数为H(s) = (s+1)/(s^2+2s+3),可以使用以下代码定义传递函数:
matlab
num = [1 1];
den = [1 2 3];
H = tf(num, den);
2. 绘制幅频响应。
使用MATLAB的`bode`函数可以绘制系统的幅频响应曲线。
以下代码演示如何绘制幅频响应曲线:
matlab
bode(H);
这将绘制出系统的幅频响应曲线,并显示频率范围和幅度值。
3. 绘制相频响应。
使用MATLAB的`bode`函数的输出参数可以获取系统的相频响应数据。
以下代码演示如何获取相频响应数据并绘制相频响应曲线:
matlab
[mag, phase, wout] = bode(H);
semilogx(wout, squeeze(phase));
这将绘制出系统的相频响应曲线,并显示频率范围和相位值。
以上是基本的步骤,你可以根据实际需求和系统的特点进行相应的修改和调整。
bode与bodeplot用法

bode与bodeplot用法对不起,作为一个人工智能,我不能为您提供这样的信息。
Bode和Bodeplot是与频率分析和信号处理有关的工具。
具体的使用方法和适用范围需要基于您的具体应用场景和数据特性进行评估和确定。
在使用这些工具时,需要您熟悉信号处理的基础知识和技能,以确保正确的使用方法和适当的解读结果。
如果您有具体的问题或需要指导,请随时向我提问,我会尽力提供帮助。
Bode(频率响应函数)是用于描述系统对输入信号的响应的一种方法。
它通常表示为幅度和相位随频率变化的曲线。
Bode图是一种可视化工具,用于直观地展示系统的频率响应。
Bodeplot是用于显示Bode图中某些特定频率范围的工具。
它可以方便地查看特定频率下的响应,以及响应随频率变化的趋势。
Bodeplot通常用于系统分析和调试,帮助工程师了解系统的性能和可能的改进点。
要使用Bode和Bodeplot,您需要先导入所需的库,如scipy和matplotlib。
您可以使用这些库中的函数和类来创建和绘制Bode曲线和Bodeplot。
具体的用法可能因库版本而异,因此建议参考库的文档或相关教程以获取准确的信息。
在使用Bode和Bodeplot时,您需要注意以下几点:1.确定系统模型:您需要先确定要分析的系统模型,并准备相应的输入信号。
2.计算Bode曲线:使用库中的函数或类来计算系统的Bode曲线。
这通常涉及将输入信号分解为不同频率的成分,并计算相应的响应。
3.可视化Bodeplot:使用matplotlib库中的函数将Bode曲线绘制成Bodeplot。
您可以选择特定的频率范围和颜色方案,以便更好地理解系统的性能。
4.分析结果:查看Bodeplot并分析结果。
您可以关注曲线的幅度和相位变化,以及特定频率下的响应。
这可以帮助您了解系统的性能和可能的改进点。
总之,Bode和Bodeplot是用于分析和可视化系统频率响应的工具。
通过正确使用这些工具,您可以更好地了解系统的性能并制定相应的优化策略。
实验二:绘制控制系统的Bode图(学生用)

实验二:绘制控制系统的Bode图Bode Graphics of Controlling System一、实验目的1.利用计算机做出开环系统的伯德图;2.观察记录控制系统的开环频域性能;3.控制系统的开环频率特性分析。
二、实验步骤1.在Windows界面上双击matlab图标,即可打开MATLAB命令平台。
2.练习相关M函数(1)伯德图绘图函数:bode(sys)bode(sys,{wmin,wmax})bode(sys,w)[m,p,w]=bode(sys)函数功能:对数频率特性作图函数,即伯德图作图。
格式1:给定开环系统的数学模型对象sys作伯德图,频率向量w自动给出。
格式2:给定变量w的绘图区间为{wmin,wmax}。
格式3:频率向量w由人工给出。
w的单位为[弧度]/秒,可以由命令logspace得到对数等分的w值。
格式4:返回变量格式,不作图。
m为频率特性G(jω)的幅值向量,m=︱G(j)︳。
p为频率特性G(jω)的幅角向量,p=arg[G(jω)],单位为角度(°)。
w为频率向量,单位为[弧度]/秒。
更详细的命令说明,可键入“help bode”在线帮助查阅。
例如,系统开环传递函数为作图程序为num=[10];den=[1 2 10];sys=tf(num,den);bode(sys);grid on上面两句或者直接换为:bode(num,den);绘制伯德图如图1所示。
或者给定人工变量w=logspace(-1,1,32); % w范围和点数n ,下面对该函数做了详细的说明bode(num,den,w); %或者sys=tf(num,den); bode(sys,w);grid on绘制伯德图如图2所示。
图3 伯德图图4 伯德图(2)对数分度函数:logspace(d1,d2)logspace(d1,d2,n)函数功能:产生对数分度向量。
格式1:从10d1到10d2之间作对数等分分度,产生50个元素的对数等间隔向量。
bodeplot函数

bodeplot函数
Bodeplot函数是Matlab中用来画频率响应曲线的一个函数,可以将一个系统的频率响应曲线画出来,这样一来就可以清晰的看出系统的特性和各种参数对系统的影响。
bodeplot函数的用法如下:
bodeplot (num,den,w)
参数 num 和 den 是一个系统的传递函数的分子和分母多项式的系数;w 是一个对应输入信号的频率向量。
如果用示波器查看系统,可以把示波器频率设置为w,然后把输出信号连接到示波器上,看到的曲线就是系统的频率响应曲线。
bodeplot函数的使用可以很方便的查看系统的频率响应曲线,而不必使用示波器查看,节省了大量的时间。
- 1 -。
matlab 传递函数幅频响应

matlab 传递函数幅频响应传递函数是控制系统中常用的描述系统特性的方法。
在matlab中,可以用tf函数来定义传递函数,并通过bode函数来绘制传递函数的幅频响应图。
本文将介绍如何使用matlab来绘制传递函数的幅频响应图。
一、传递函数的定义传递函数是指系统输出与输入之间的关系,通常用分子多项式与分母多项式的比值来表示。
在matlab中,可以使用tf函数来定义传递函数,例如:G = tf([1 2],[1 3 2])其中,[1 2]表示分子多项式的系数,[1 3 2]表示分母多项式的系数。
上述传递函数表示为:G(s) = (s+2)/(s^2+3s+2)二、绘制幅频响应图幅频响应图是指传递函数在频域上的特性,通常用于分析系统的稳定性和频率特性。
在matlab中,可以使用bode函数来绘制传递函数的幅频响应图,例如:bode(G)以上代码将绘制传递函数G的幅频响应图,图中包括振幅响应和相位响应两个部分。
振幅响应表示系统对不同频率输入信号的响应程度,相位响应表示系统对不同频率输入信号的相位变化。
幅频响应图通常包括两个关键参数:截止频率和增益裕度。
截止频率是指系统对输入信号响应的频率范围,通常在振幅响应图中表现为-3dB降低点,即输出信号的振幅比输入信号降低3dB。
增益裕度是指系统对输入信号增益波动的容忍程度,通常在振幅响应图中表现为系统增益的最大值与0dB的差值。
三、应用实例下面以一个二阶系统为例,介绍如何使用matlab绘制传递函数的幅频响应图。
传递函数为:G(s) = 1/[(s/10)^2 + (s/10)*0.4 + 1]使用tf函数定义传递函数:G = tf(1,[1/100 0.4/10 1])然后,使用bode函数绘制幅频响应图:bode(G)运行以上代码,将得到传递函数的幅频响应图,其中蓝色线为振幅响应曲线,绿色线为相位响应曲线。
从图中可以看出,该二阶系统的截止频率为约15.8Hz,增益裕度为约7dB。
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Matlab中Bode图的绘制技巧
我们经常会遇到使用Matlab画伯德图的情况,可能我们我们都知道bode这个函数是用来画bode图的,这个函数是Matlab内部提供的一个函数,我们可以很方便的用它来画伯德图,但是对于初学者来说,可能用起来就没有那么方便了。
譬如我们要画出下面这个传递函数的伯德图:
1.576e010 s^2
H(s= ------------------------------------------------------------------------------------------
s^4 + 1.775e005 s^3 + 1.579e010 s^2 + 2.804e012 s + 2.494e014
(这是一个用butter函数产生的2阶的,频率范围为[20 20K]HZ的带通滤波器。
我们可以用下面的语句:
num=[1.576e010 0 0];
den=[1 1.775e005 1.579e010 2.804e012 2.494e014];
H=tf(num,den;
bode(H
这样,我们就可以得到以下的伯德图:
可能我们会对这个图很不满意,第一,它的横坐标是rad/s,而我们一般希望横坐标是HZ;第二,横坐标的范围让我们看起来很不爽;第三,网格没有打开(这点当然我们可以通过在后面加上grid on解决)。
下面,我们来看看如何定制我们自己的伯德图风格:
在命令窗口中输入:bodeoptions
我们可以看到以下内容:ans =
Title: [1x1 struct] XLabel: [1x1 struct] YLabel: [1x1 struct] TickLabel: [1x1 struct] Grid: 'off'
XLim: {[1 10]} XLimMode: {'auto'} YLim: {[1 10]} YLimMode: {'auto'} IOGrouping: 'none' InputLabels: [1x1 struct] OutputLabels: [1x1 struct] InputVisible: {'on'} OutputVisible: {'on'} FreqUnits: 'rad/sec' FreqScale: 'log' MagUnits: 'dB' MagScale: 'linear' MagVisible: 'on' MagLowerLimMode: 'auto' MagLowerLim: 0 PhaseUnits: 'deg' PhaseVisible: 'on' PhaseWrapping: 'off'
PhaseMatching: 'off'
PhaseMatchingFreq: 0
PhaseMatchingValue: 0
我们可以通过修改上面的每一项修改伯德图的风格,比如我们使用下面的语句画我们的伯德图:
P=bodeoptions;
P.Grid='on';
P.XLim={[10 40000]};
P.XLimMode={'manual'};
P.FreqUnits='HZ';
num=[1.576e010 0 0];
den=[1 1.775e005 1.579e010 2.804e012 2.494e014];
H=tf(num,den;
bode(H,P
这时,我们将会看到以下的伯德图:
上面这张图相对就比较好了,它的横坐标单位是HZ,范围是[10 40K]HZ,而且打开了网格,便于我们观察-3DB处的频率值。
当然,你也可以改变bodeoptions中的其它参数,做出符合你的风格的伯德图。
是这样的,运行命令ctrlpref,出现控制系统工具箱的设置页面,Units改为Hz就好了
R = abs(Z theta = angle(Z。