Matlab中Bode图的绘制技巧(精)

合集下载

matlab画幅频响应和相频响应

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。

matlab中bode的用法

matlab中bode的用法

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.。

matlab中bode的用法

matlab中bode的用法

matlab中bode的用法Bode's Usage in MATLABBode plot is a graphical representation that depicts the frequency response of a system. This plot consists of two parts: magnitude response and phase response. MATLAB provides a powerful function called "bode" to generate Bode plots and analyze the frequency characteristics of a system. In this article, I will explain the usage of the "bode" function in MATLAB.The syntax of the "bode" function in MATLAB is as follows:[magnitude, phase, frequency] = bode(sys)Here, "sys" represents the transfer function or state-space model of the system under consideration. Upon execution, the "bode" function returns three outputs: magnitude, phase, and frequency.The "magnitude" output represents the magnitude response of the system and is usually plotted in decibels (dB). It indicates how the system amplifies or attenuates different frequencies. Positive values indicate amplification, while negative values indicate attenuation.The "phase" output represents the phase response of the system and is plotted in degrees. It shows the phase shift introduced by the system for each frequency. Positive values indicate a phase lead, while negative values indicate a phase lag.The "frequency" output represents the frequency axis corresponding to the magnitude and phase responses. It is usually plotted in logarithmic scale.To generate a Bode plot using the "bode" function, we need to define the system in MATLAB first. This can be accomplished by creating a transfer function or state-space model using the appropriate MATLAB functions.For example, let's consider a simple transfer function:sys = tf([1],[1 2 1])To generate the Bode plot of this system, we can use the following code:[magnitude, phase, frequency] = bode(sys)After executing this code, the magnitude, phase, and frequency responses will be stored in the variables "magnitude," "phase," and "frequency," respectively.To visualize the Bode plot, we can use the "semilogx" function to plot the magnitude response and the "semilogx" or "semilogy" function to plot the phase response. Additionally, we can use the "grid" function to add gridlines for better readability.Here's an example code snippet to plot and visualize the Bode plot:semilogx(frequency, 20*log10(magnitude))grid onxlabel('Frequency')ylabel('Magnitude (dB)')title('Bode Plot - Magnitude Response')figuresemilogx(frequency, phase)grid onxlabel('Frequency')ylabel('Phase (degrees)')title('Bode Plot - Phase Response')By executing the above code, two separate figures will be displayed showing the magnitude and phase responses of the system, respectively.In conclusion, the "bode" function in MATLAB is a useful tool for generating Bode plots and analyzing the frequency characteristics of a system. By providing the transfer function or state-space model of the system, the function calculates and returns the magnitude, phase, and frequency responses, allowing us to visualize and study the behavior of the system at different frequencies.。

浅议用Matlab绘制Bode图及频率特性分析

浅议用Matlab绘制Bode图及频率特性分析
实际上,频率特性与传递函数具有如下关系:
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
251
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)

版社.

[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

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。

(完整版)使用simulinkbode图的绘制

(完整版)使用simulinkbode图的绘制

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。

图1 建好model其次,选择线性分析。

Tools->Control Design ->Linear Analysis。

如图2。

图2 选择Linear Ansysis将出现如图3所示的Control and Estimation Tools Manager窗口。

图3 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,你就应前面的方框打上该可以直接画出bode图,在窗口的下方,将“Plot linear analysis result in a ”,即画output port和勾,已打的就不用管了,再在后面的下拉框里选择“bode response plot”按钮,就OK了。

matlab bode指数

matlab bode指数

在MATLAB中,使用Bode图来分析系统的频率响应时,指数函数可能用于描述频率的幂次。

Bode图是一种图表示方法,用于显示系统的频率响应特性,包括幅频特性和相频特性。

在MATLAB中绘制Bode图时,可以使用bode函数来计算并绘制系统的频率响应。

该函数可以绘制幅频图和相频图,其中幅频图显示了系统在不同频率下的增益或幅度,而相频图显示了系统在不同频率下的相位延迟。

在描述频率响应时,可以使用指数函数来表示增益或相位的变化。

例如,可以使用形如A * exp(-alpha *
w)的指数函数来描述频率响应的幅度,其中A是常数,alpha是衰减系数,w是角频率。

类似地,可以使用形如phase_shift + alpha * w的指数函数来描述相位延迟。

在MATLAB中,可以使用exp函数来计算指数函数。

例如,要计算exp(-alpha * w),可以使用以下代码:matlab复制代码
w = 0:0.01:10; % 生成频率向量
alpha = 1; % 衰减系数
A = 1; % 常数
y = A * exp(-alpha * w); % 计算幅值
类似地,可以使用以下代码计算相位延迟:
matlab复制代码
phase_shift = 0; % 相位偏移量
y = phase_shift + alpha * w; % 计算相位延迟
然后,可以使用bode函数将计算得到的幅值或相位绘制成Bode图:
matlab复制代码bode(y); % 绘制Bode图
请注意,以上代码仅为示例,实际使用时需要根据具体的应用场景和需求进行修改和调整。

Matlab中Bode图的绘制技巧(精)

Matlab中Bode图的绘制技巧(精)

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)

(完整版)Matlab中Bode图的绘制技巧(精)

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。

bodeplot函数

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波特图Bode绘制

Matlab波特图Bode绘制

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

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)

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。

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(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。

MATLAB中bode图绘制技巧(精)

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中bode函数的使用及实例

MATLAB中bode函数的使用及实例

bodeBode diagram of frequency responseSyntaxbodebode(sys)bode(sys,w)bode(sys1,sys2,...,sysN)bode(sys1,sys2,...,sysN,w)bode(sys1,'PlotStyle1',...,sysN,'PlotStyleN')Descriptionbode computes the magnitude and phase of the frequency response of LTI models. When you invoke this function without left-side arguments, bode produces a Bode plot on the screen. The magnitude is plotted in decibels (dB), and the phase in degrees. The decibel calculation for mag is computed as 20log (|H(jω)|), where |H(jω)| is the system's frequency response. You can use 10bode plots to analyze system properties such as the gain margin, phase margin, DC gain, bandwidth, disturbance rejection, and stability.bode(sys) plots the Bode response of an arbitrary LTI model sys. This model can be continuous or discrete, and SISO or MIMO. In the MIMO case, bode produces an array of Bode plots, each plot showing the Bode response of one particular I/O channel. The frequency range is determined automatically based on the system poles and zeros.bode(sys,w) explicitly specifies the frequency range or frequency points for the plot. To focus on a particular frequency interval [wmin,wmax], set w = {wmin,wmax}. To use particular frequency points, set w to the vector of desired frequencies. Use logspace to generate logarithmically spaced frequency vectors. Specify all frequencies in radians per second (rad/s).bode(sys1,sys2,...,sysN) or bode(sys1,sys2,...,sysN,w) plots the Bode responses of several LTI models on a single figure. All systems must have the same number of inputs and outputs, but they can include both continuous and discrete systems. Use this syntax to compare the Bode responses of multiple systems.bode(sys1,'PlotStyle1',...,sysN,'PlotStyleN') specifies the color, linestyle, and/or marker for each system's plot. For example:bode(sys1,'r--',sys2,'gx')produces a red dashed lines for the first system sys1 and green 'x' markers for the second system sys2.When you invoke this function with left-side arguments, the commands[mag,phase,w] = bode(sys)[mag,phase] = bode(sys,w)return the magnitude and phase (in degrees) of the frequency response at the frequencies w (in rad/s). The outputs mag and phase are 3-D arrays with the frequency as the last dimension (see "Arguments" for details). To convert the magnitude to decibels, typemagdb = 20*log10(mag)RemarksYou can change the properties of your plot, for example the units. For information on the ways tochange properties of your plots, see Ways to Customize Plots .ArgumentsThe output arguments magand phase are 3-D arrays with dimensionsFor SISO systems, mag(1,1,k) and phase(1,1,k) give the magnitude and phase of theresponse at the frequencyω = w(k).MIMO systems are treated as arrays of SISO systems and the magnitudes and phases arecomputed for each SISO entry h independently (h is the transfer function from input j to output i ).The values mag(i,j,k) and phase(i,j,k) then characterize the response of h at thefrequency w(k).ExampleYou can plot the Bode response of the continuous SISO systemby typingg = tf([1 0.1 7.5],[1 0.12 9 0 0]);bode(g)k ij ij ijTo plot the response on a wider frequency range, for example, from 0.1 to 100 rad/s, typebode(g,{0.1 , 100})You can also discretize this system using zero-order hold and the sample time T = 0.5 second,and compare the continuous and discretized responses by typinggd = c2d(g,0.5)bode(g,'r',gd,'b--')sAlgorithmThe bode command computes the ZPK representation of the model and evaluates the gain andphase of the frequency response from the zero, pole, gain data for each I/O pair.For continuous-time models, the bode command evaluates the frequency response on theimaginary axis s = j ω and only considers positive frequencies.For discrete-time models, the bode command evaluates the frequency response on the unit circle.To facilitate interpretation, the command parameterizes the upper half of the unit circle aswhere T is the sample time. ω is called the Nyquist frequency . The equivalent continuous-timefrequency ω is then used as the x -axis variable. Because is periodic with period 2 ω, thebode command plots the response only up to the Nyquist frequency ω. If you do not specify asample time, this value defaults to T = 1.DiagnosticsIf the system has a pole on the j ω axis (or unit circle in the discrete case) and w contains thisfrequency point, the gain is infinite and bode produces a warning message.See Alsos N N N sbodeoptions, evalfr, freqresp, ltiview, nichols, nyquist, sigmaWas this topic helpful?Yes No © 1984-2010 The MathWorks, Inc. •Terms of Use•Patents•Trademarks•Acknowledgments。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

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。

相关文档
最新文档