文档系统的频率响应和稳定性研究.doc

3.1实验目的（1）绘制并观察典型开环系统的Nyquist围线。（2）绘制并观察典型开环系统的Bode图。（3）运用Nyquist准则判断闭环系统的稳定性。（4）初步掌握相关MATLAB指令的使用方法。3.2预习要求（1）开环Nyquist曲线、Bode图的基本成图规律。（2）典型开环系统Nyquist围线的成图规律。（3）Nyquisi原理和使用要领。（4）阅读和了解相关的MATLAB指令。3.3实验内容一（必做内容）使用sisotool交互界面研究典型开环系统的频率特性曲线，并进行闭环系统稳定性讨论。以下各小题的要求：（A）根据所给开环传递函数的结构形式，绘制相应的幅相频率曲线和对数幅相频率曲线。（B）显示出曲线对应的开环传递函数具体表达式。（C）假如MATLAB指令绘制的幅相频率曲线不封闭，或用文字说明所缺部分曲线的走向，或在图上加以添加所缺曲线；曲线与-10点的几何关系应足够清晰，能支持判断结论的导出。（D）对该开环函数构成的单位负反馈系统的稳定性作出判断，说明理由；假如闭环不稳定，则应指出不稳定极点的数目。K（1）G1，其中KT1T2可取大于0的任意数。T1s1T2s10.5K0.5，T11，T21得到G1s12程序：htf0.5121nyquisthbodehsisotoolh开环传递函数的正实部极点数P0，由开环幅相曲线图可以得到正负穿越次数都为0，则R0，那么可以得到ZP-R0，单位负反馈闭环系统稳定。K（2）G2，其中KT1T2T3可取大于0的任意T1s1T2s1T3s13K3，T11，T21，T31得到G2s13指令：htf31331nyquisthbodehsisotoolh开环传递函数的正实部极点数P0，由开环幅相曲线图可以得到正负穿越次数都为0，则R0，那么可以得到ZP-R0，闭环系统稳定。K（3）G4，其中KT1可取大于0的任意数。sT1s12K2，T12得到G4s2s1指令：htf2210nyquisthbodehsisotoolh幅相频率曲线不封闭，由于系统为1型，所以要添加所缺曲线。开环传递函数的正实部极点数P0，由开环幅相曲线图可以得到正负穿越次数都为0，则R0，那么可以得到ZP-R0，闭环系统稳定。K（4）G5，其中KT1T2可取大于0的任意数。sT1s1T2s11K3，T11，T21得到G5ss12指令：htf31210nyquisthbodehsisotoolh幅相频率曲线不封闭，由于系统为1型，所以要添加所缺曲线。由放大图可以看出，在所取的参数情况下，幅相频率曲线与实轴的交点在（-1，j0）的右侧。开环传递函数的正实部极点数P0，由开环幅相曲线图可以得到正负穿越次数都为0，则R0，那么可以得到ZP-R0，闭环系统稳定。KTas1（5）G6，其中。K可取大于0的任意数。sT1s1T2s12s1K1，Ta2，T11，T21得到G6ss12指令：htf211210nyquisthbodehsisotoolh幅相频率曲线不封闭，由于系统为1型，所以要添加所缺曲线。开环传递函数的正实部极点数P0，由开环幅相曲线图可以得到正负穿越次数都为0，则R0，那么可以得到ZP-R0，闭环系统稳定。K（6）G7，其中KT1可取大于0的任意数。sT1s12K2，T11指令：htf21100nyquisthbodehsisotoolh幅相频率曲线不封闭，由于系统为2型，所以要添加所缺曲线。开环传递函数的正实部极点数P0，由开环幅相曲线图可以得到正穿越次数N为0，负穿越次数N-为1则R2（N-N-）-2，那么可以得到ZP-R2，闭环系统不稳定。KTas1（7）G8TaT1，其中K可取大于0的任意数。s2T1s1K2，Ta2，T11程序：htf421100nyquisthbodehsisotoolh幅相频率曲线不封闭，由于系统为2型，所以要添加所缺曲线。开环传递函数的正实部极点数P0，由开环幅相曲线图可以得到正穿越次数N为0，负穿越次数N-为0则R2（N-N-）0，那么可以得到ZP-R0，闭环系统稳定。KTas1（8）G9TaT1，其中K可取大于0的任意数。s2T1s1K3，Ta1，T12程序：htf312100nyquisthbodehsisotoolh幅相频率曲线不封闭，由于系统为2型，所以要添加所缺曲线。开环传递函数的正实部极点数P0，由开环幅相曲线图可以得到正穿越次数N为0，负穿越次数N-为1则R2（N-N-）-2，那么可以得到ZP-R2，闭环系统不稳定。KTas1Tbs1（9）G10，其中KTaTb可取大于0的任意数。s2K2，Ta1，Tb1程序：htf242100nyquisthbodehsisotoolh幅相频率曲线不封闭，由于系统为2型，所以要添加所缺曲线。开环传递函数的正实部极点数P0，由开环幅相