伯德图中的相角裕量和幅值裕量有什么物理意义？ - 知乎96被浏览11127分享邀请回答98 条评论分享收藏感谢收起与世界分享知识、经验和见解扫二维码下载作业帮
拍照搜题，秒出答案，一键查看所有搜题记录
下载作业帮安装包
扫二维码下载作业帮
拍照搜题，秒出答案，一键查看所有搜题记录
自动控制原理课程设计 设计题目： 串联滞后校正装置的设计设计依据、要求及主要内容：设单位反馈系统的开环传递函数为：
要求校正后系统的相角裕度 ,试设计串联滞后校正装置.基本要求：1、对原系统进行分析,绘制原系统的单位阶跃响应曲线,2、绘制原系统的Bode图,确定原系统的幅值裕度和相角裕度.3、绘制原系统的Nyquist曲线.4、绘制原系统的根轨迹.5、设计校正装置,绘制校正装置的Bode图.6、绘制校正后系统的Bode图、确定校正后系统的幅值裕度和相角裕度.7、绘制校正后系统的单位阶跃响应曲线.8、绘制校正后系统的Nyquist曲线.9、绘制校正后系统的根轨迹.4/s(2s+1)
扫二维码下载作业帮
拍照搜题，秒出答案，一键查看所有搜题记录
一、理论分析设计1、确定原系统数学模型；当开关S断开时,求原模拟电路的开环传递函数个G(s).c)；(c、2、绘制原系统对数频率特性,确定原系统性能：3、确定校正装置传递函数Gc(s),并验算设计结果；设超前校正装置传递函数为： ,rd>1),则：c处的对数幅值为L(cm,原系统在=c若校正后系统的截止频率 由此得： 由 ,得时间常数T为：
4、在同一坐标系里,绘制校正前、后、校正装置对数频率特性；二、Matlab仿真设计（串联超前校正仿真设计过程）注意：下述仿真设计过程仅供参考,本设计与此有所不同.利用Matlab进行仿真设计（校正）,就是借助Matlab相关语句进行上述运算,完成以下任务：①确定校正装置；②绘制校正前、后、校正装置对数频率特性；③确定校正后性能指标.从而达到利用Matlab辅助分析设计的目的.例：已知单位反馈线性系统开环传递函数为：
≥450,幅值裕量h≥10dB,利用Matlab进行串联超前校正.≥7.5弧度/秒,相位裕量c要求系统在单位斜坡输入信号作用时,开环截止频率c)]、幅值裕量Gm(1、绘制原系统对数频率特性,并求原系统幅值穿越频率wc、相位穿越频率wj、相位裕量Pm[即num=[20];den=[1,1,0];G=tf(num,den);
%求原系统传递函数bode(G);
%绘制原系统对数频率特性margin(G);
%求原系统相位裕度、幅值裕度、截止频率[Gm,Pm,wj,wc]=margin(G);
%绘制网格线（该条指令可有可无）原系统伯德图如图1所示,其截止频率、相位裕量、幅值裕量从图中可见.另外,在MATLAB Workspace下,也可得到此值.由于截止频率和相位裕量都小于要求值,故采用串联超前校正较为合适. 图1 校正前系统伯德图2、求校正装置Gc(s)（即Gc）传递函数L=20*log10(20/(7.5*sqrt(7.5^2+1)));
=7.5处的对数幅值Lc%求原系统在 rd=10^(-L/10);
%求校正装置参数rdwc=7.5;T= sqrt(rd)/
%求校正装置参数Tnumc=[T,1];denc=[T/ rd,1];Gc=tf(numc,denc);
%求校正装置传递函数Gc(s)（即Ga）3、求校正后系统传递函数Gnuma=conv(num,numc);
dena=conv(den,denc);Ga=tf(numa,dena);
%求校正后系统传递函数Ga4、绘制校正后系统对数频率特性,并与原系统及校正装置频率特性进行比较；
求校正后幅值穿越频率wc、相位穿越频率wj、相位裕量Pm、幅值裕量Gm.bode(Ga);
%绘制校正后系统对数频率特性
%保留曲线,以便在同一坐标系内绘制其他特性bode(G,':');
%绘制原系统对数频率特性
%保留曲线,以便在同一坐标系内绘制其他特性bode(Gc,'-.');
%绘制校正装置对数频率特性margin(Ga);
%求校正后系统相位裕度、幅值裕度、截止频率[Gm,Pm,wj,wc]=margin(Ga);
%绘制网格线（该条指令可有可无）校正前、后及校正装置伯德图如图2所示,从图中可见其：截止频率wc=7.5；),校正后各项性能指标均达到要求.相位裕量Pm=58.80；幅值裕量Gm=inf dB(即从MATLAB Workspace空间可知校正装置参数：rd=8.0508,T=0.37832,校正装置传递函数为 . 图2 校正前、后、校正装置伯德图三、Simulink仿真分析（求校正前、后系统单位阶跃响应）注意：下述仿真过程仅供参考,本设计与此有所不同.线性控制系统校正过程不仅可以利用Matlab语句编程实现,而且也可以利用Matlab-Simulink工具箱构建仿真模型,分析系统校正前、后单位阶跃响应特性.1、原系统单位阶跃响应原系统仿真模型如图3所示.
图3 原系统仿真模型系统运行后,其输出阶跃响应如图4所示.
图4 原系统阶跃向应曲线 2、校正后系统单位阶跃响应校正后系统仿真模型如图5所示. 图5 校正后系统仿真模型系统运行后,其输出阶跃响应如图6所示. 图6 校正后系统阶跃向应曲线3、校正前、后系统单位阶跃响应比较仿真模型如图7所示. 图7 校正前、后系统仿真模型系统运行后,其输出阶跃响应如图8所示. 图8 校正前、后系统阶跃响应曲线四、确定有源超前校正网络参数R、C值有源超前校正装置如图9所示.图9 有源超前校正网络当放大器的放大倍数很大时,该网络传递函数为：
其中 , , ,“-”号表示反向输入端.该网络具有相位超前特性,当Kc=1时,其对数频率特性近似于无源超前校正网络的对数频率特性.根据前述计算的校正装置传递函数Gc(s),与（1）式比较,即可确定R4、C值,即设计任务书中要求的R、C值.注意：下述计算仅供参考,本设计与此计算结果不同.如：由设计任务书得知：R1=100K,R2=R3=50K,显然 令
为您推荐：
其他类似问题
扫描下载二维码查看: 5078|回复: 7|关注: 0
为什么按上面传递函数画的伯德图的相位角是从360度开始呢
<h1 style="color:# 麦片财富积分
新手, 积分 5, 距离下一级还需 45 积分
num=[14.935 14.935/0.995];den=[1& &2*0.512*3.580& &3.580^2];
为什么按上面传递函数画的伯德图的相位角是从360度开始呢？而别人的是从0度开始呢？
有谁知道吗？谢谢了啊
<h1 style="color:# 麦片财富积分
自己顶一下
<h1 style="color:# 麦片财富积分
我也有同感，怎么去除呢
<h1 style="color:# 麦片财富积分
双击画出的伯德图，在option选项中，选择 adjust phase offset
<h1 style="color:# 麦片财富积分
vestas 发表于
双击画出的伯德图，在option选项中，选择 adjust phase offset
谢谢啦& && && && && && && && &
<h1 style="color:# 麦片财富积分
双击画出的伯德图，在option选项中，选择 adjust phase offset
真厉害 自己纠结了好久
<h1 style="color:# 麦片财富积分
本帖最后由 wangyp 于
18:43 编辑
我有个类似的问题比如
C:\Users\Administrator\Desktop\正确.png
& & & & & & & & & & & & & & & &
<h1 style="color:# 麦片财富积分
图片发不了吗
站长推荐 /2
Powered byMatlab/Simulink中bode图的画法
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。方法都是相同的。选择选择“bode response plot”,如图4所示。
图4 画出bode图
稍等片刻，便出现了图1中output port和input
port的bode图了。是不是很简单？！
图5 model的bode图
至此，bode已经画完。如果此时还想看看step
response或者Nyquist图，也是可以的。只需在bode图上右击，选择Plot
Types-&Step或者Nyquist等等，as you
need！我们选择step，便会出现阶跃响应图。如图6、7所示。
图6 画阶跃响应
图7 显示阶跃响应
上面的bode图和step
response都没有网格，看着不精确，没关系。在图上右击，选择Grid，就能出现网格了。想要知道曲线上某点的坐标时，只需在该点上单击，就会显示出该点的坐标值。如图8a,8b。
图8b 显示网格和曲线上的坐标
关于图画里的操作，就介绍这么多，其他的功能自己去摸索。
回到图3中的Control and Estimation Tools
Manager窗口。在该窗口中，除了可以画bode图之外，还可以看到系统的状态方程、传递函数或者零极点方程。运行完“Linearize
Model”后，单击左侧“Linearization Task”下的“Model”，在下方的下拉列表里选择“Zero Pole
Gain”（也可以选择“State Space”或者“Transefer
Funciton”），就能看到系统输入输出的零极点增益方程。如下图9。
图9 查看系统输入输出之间的关系描述(状态议程、零极点增益、传递函数)
&&& 通过Linear
Analysis工具，我们可以得到很多关于系统的直观的或者非直观的信息，如bode图、Nyquist图、状态方程、传递函数等等。
&&&&以上简单介绍了Matlab/Simulink中利用Control
Design的Linear
Analysis绘制系统的bode图，及查看系统输入输出关系的描述。Matlab的功能十分强大，还有许多功能需要探索，以便其更好的帮助我们完成系统建模仿真和控制等。
已投稿到：
以上网友发言只代表其个人观点，不代表新浪网的观点或立场。