自动控制原理基础伯德图

使用MATLAB 绘制频率特性曲线

姓名 黄勇 班级 16电气本三 学号 4702160186

一、频率特性

在定义谐波输入下，输出响应中与输入同频率的谐波分量与谐波输入的幅值之比A(ω)为幅频特性，相位之差）（ωϕ为相频特性，并称其指数表达形式：

()()()j G j A e ϕω

ωω=

为系统的频率特性。

总结上述我们可知：频率特性由两个部分组合而成，分别是幅频特性和相频特性。稳态系统的输出信号与输入信号的相位之差我们称其为相频特性。稳态系统输出与输入的幅值之比称为幅频特性。另外频率响应对稳定系统和不稳定系统都适应，其中稳定系统的频率特性可以通过实验的方法确定。

二、频率特性的几何表示法

⏹ 幅相频率特性曲线

简称幅相特性曲线，或幅相特性，或极坐标图。 ⏹ 对数频率特性曲线

又称为伯德曲线或伯德图。 ⏹ 对数幅相曲线

又称为尼科尔斯曲线或尼科尔斯图。

三、惯性环节频率特性的绘制

惯性环节的表达式为： ()

1

1G s Ts =

+

T 的取值分别为2、4、7，使用MATLAB 软件绘制

MATLABA的函数指令如下：

指令说明：num为分子指令；den为分母指令；此次画图调用了伯德图画法（bode指令）。绘制图如下：

T=2时。

MATLABA的函数指令如下：

绘制图如下：

同理当T=4时。MATLABA的函数指令如下：

绘制图如下：

四、振荡环节频率特性的绘制

振荡环节的传递函数为： ()22

1=21

n

n

G

s s

s

ζωω+

+

在

2

01取值，本次取值分别为0.1 0.3 0.5 0.707 0.85 0.91 1。

方法一：使用伯德图画MATLAB函数程序指令如下：

MATLAB图形显示如下：

方法二：使用奈奎斯特图画

取值分别为0.1 0.3 0.5 0.707 0.85 0.91 1。MATLAB函数程序指令如下：

MATLAB图形显示如下：