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使用频率域命令生成系统频率响应

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:使用bode、nyquiSt与nicholS命令可以得到系统的频率响应。第二种形式的命令自动生成一行向量的频率点。第二个命令中使用Semilogx命令生成一个半对数图。第二行命令将系统相频图放置在屏幕的下半部分。命令的输出参数是幅值裕量、相角裕量和它们所对应的频率。第二个命令格式中没有左参数,它可以生成带有裕量标记的(垂直线)波德图。请注意,用margin 命令有时计算出的结果是不准确的。

使用频率域命令生成系统频率响应

使用bode、nyquiSt与nicholS命令可以得到系统的频率响应。如果命令中没有使用输出变量,这些命令可以自动地生成响应图形。bode命令的各种格式如下:

>>bode(num,den)

>>[mag,phaSe,w]=bode(num,den)

>>[mag,phaSe]=bode(num,den,w)

命令中w表示频率ω。上述第一个命令在同一屏幕中的上下两部分分别生成波德幅值图(以dB为单位)与波德相平面图(以rad为单位)。在另外的格式中,返回的幅值与相角值为列向量。此时幅值不是以dB为单位的。第二种形式的命令自动生成一行向量的频率点。在第三种形式中,由于用在定义的频率范围内,如果比较各种传递函数的频率响应,第三种方式显得更方便一些。对应于其他格式使用信息,请使用在线(on-line)帮助信息(help-bode)。

下述命令为绘图的其他命令

>>Subplot(211),Semilogx(w,20*log10(mag)),

>>Subplot(212),Semilogx(w,phaSe)

上面的第一个命令把屏幕分为两个部分,并把幅值图放置在屏幕的上半部。第二个命令中使用Semilogx命令生成一个半对数图(横轴是以10 为底的对数值坐标轴,而竖轴是以dB为单位表示的幅值)。第二行命令将系统相频图放置在屏幕的下半部分。如果你想以Hz 为单位,可用w/2*pi 来代替w。如果你想指定频率范围,可以使用logSpace命令:

>>w=logSpace(m,n,nptS)

该命令生成一个以10 为底的对数向量(10m ~10n),点数(nptS)是可选的。例如,下述命令生成0.01~1000rad/S的点:(www.xing528.com)

>>w=logSpace(-2,3);

nyqniSt与nicholS命令有如下格式:

>>[re,im]=nyquiSt(num,den,w)

>>[mag,phaSe]=nicholS(num,den,w);

>>magdb=20*log10(mag);

nyquiSt命令可计算G(jω)的实部与虚部。在复平面上绘制虚部与实部的轨迹,亦可得到其极坐标图形。nicholS命令可计算幅值与相角值(以rad为单位)。如果你已经执行了bode命令,可以通过绘制幅值与相角值直接得到相同的结果。使用ngrid 命令可以在NicholS图上加画格线,即在提示符下输入ngrid。

使用margin命令可以求得相对稳定性参数(幅值裕量与相角裕量)。它的命令格式为

>>[gm,pm,wpc,wgc]=margin(mag,phaSe,w)

>>margin(mag,phaSe,w)

命令的输入参数为幅值(不是以dB 为单位)、相角与频率向量。它们是由bode 或nicholS命令得到的。命令的输出参数是幅值裕量(不是以dB 为单位的)、相角裕量(以角度为单位)和它们所对应的频率。第二个命令格式中没有左参数,它可以生成带有裕量标记的(垂直线)波德图。如果在轴上有多个穿越频率,图中则标出稳定裕量最坏的那个标记。第一种命令格式就没有绘出最坏的裕量。请注意,用margin 命令有时计算出的结果是不准确的。

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