关于.二阶系统的幅频和相频特性曲线的实验

二阶系统的幅频、相频特性曲线

一．实验目的

在理论学习的基础上，通过本实验熟悉matlab 编程，了解二阶系统的频率特性，加深对二阶系统的幅频和相频特性曲线的理解。

二．实验原理

按二阶系统的微分方程（1-1）作拉普拉斯变换，并整理后得到幅频和相频特性的表达式（1-2）和（1-3）。

)11(2)()

()(2

22

-++==n

n n s s k s X s Y s H ωξωω

)21()(4)(1|)(|)(222

2-+????

?

?-=

=n n k

J H A ωωξωωωω

)32()(1)(

2arctan

)()(2

---=∠=n

n

J H ωωωω

ξωωφ

三．实验内容

实验内容为选取ξ为0.1、0.2、 0.3、0.5、0.7、1.0时对应的n

ωω

取值范围在0.1~10的幅频和相频特性曲线。 四．仿真实验

1.幅频特性曲线代码。其中z 表示n

ωω

，w1、w2、w3、w4、w5、w6表示换算过程的变量，A1、A2、A3、A4、A5、A6表示)(ωA 。

开始：

clear all clc

x=0.1:0.1:0.9; y=1.0:1.0:10; z=[x y];%w/wn w1=1-z.^2; i=0.1;

w2=2*i*z; w3=w1.^2; w5=w2.^2; w6=w3+w5; w4=sqrt(w6); A1=1./w4; %

i=i+0.2;

w21=2*i*z;

w31=w1.^2;

w51=w21.^2;

w61=w31+w51;

w41=sqrt(w61);

A2=1./w41;

%

i=i+0.2;

w22=2*i*z;

w32=w1.^2;

w52=w22.^2;

w62=w32+w52;

w42=sqrt(w62);

A3=1./w42;

%

i=i+0.2;

w23=2*i*z;

w33=w1.^2;

w53=w23.^2;

w63=w33+w53;

w43=sqrt(w63);

A4=1./w43;

%

i=i+0.2;

w24=2*i*z;

w34=w1.^2;

w54=w24.^2;

w64=w34+w54;

w44=sqrt(w64);

A5=1./w44;

%

i=i+0.2;

w25=2*i*z;

w35=w1.^2;

w55=w25.^2;

w65=w35+w55;

w45=sqrt(w65);

A6=1./w45;

N=plot(z,A1,z,A2,z,A3,z,A4,z,A5,z,A6); M=[0.1;0.2;0.5;1.0;2;5;10];

set(gca,'xtick',M);

xlabel('w/wn'); % x轴注解

ylabel('A(w)'); % y 轴注解 title('fupintexingquxian');

grid on 2.图形

3.相频特性曲线代码。其中z 表示n

ωω

，w3、w4、w5、w6和m3、m4、m5、m6表示换算过程的变量，B1、B11、B12、B13、B14、B15表示0.1~0.9时的()ωφ值，C 、C11、C12、C13、C14、C15表示0.9~10时的()ωφ值。

开始： clear clc

x=0.1:0.1:0.9; y=1.0:1.0:10; z=[x y];%w/wn %w1=1-z.^2; i=0.1; w3=x.^-1; w4=w3-x;

w6=2*i*(w4.^-1); pi=180/3.14159; w5=abs(w6); B1=-atan(w5)*pi;

m3=y.^-1;

m55=2*i*(m4.^-1);

pi=180/3.14159;

m5=abs(m55)

A1=-atan(m5)*pi;

A2=A1-(A1+90)*2;

C=[B1 A2];

i=0.2;

w31=x.^-1;

w41=w31-x;

w61=2*i*(w41.^-1);

pi=180/3.14159;

w51=abs(w61);

B11=-atan(w51)*pi;

m31=y.^-1;

m41=m31-y;

m61=2*i*(m41.^-1);

pi=180/3.14159;

m51=abs(m61)

A11=-atan(m51)*pi;

A21=A11-(A11+90)*2; C11=[B11 A21];

i=0.3;

w32=x.^-1;

w42=w32-x;

w62=2*i*(w42.^-1);

pi=180/3.14159;

w52=abs(w62);

B12=-atan(w52)*pi;

m32=y.^-1;

m42=m32-y;

m62=2*i*(m42.^-1);

pi=180/3.14159;

m52=abs(m62)

A12=-atan(m52)*pi;

A22=A12-(A12+90)*2; C12=[B12 A22];

i=0.5;

w33=x.^-1;

w63=2*i*(w43.^-1);

pi=180/3.14159;

w53=abs(w63);

B13=-atan(w53)*pi;

m33=y.^-1;

m43=m33-y;

m63=2*i*(m43.^-1);

pi=180/3.14159;

m53=abs(m63)

A13=-atan(m53)*pi;

A23=A13-(A13+90)*2; C13=[B13 A23];

i=0.7;

w34=x.^-1;

w44=w34-x;

w64=2*i*(w44.^-1);

pi=180/3.14159;

w54=abs(w64);

B14=-atan(w54)*pi;

m34=y.^-1;

m44=m34-y;

m64=2*i*(m44.^-1);

pi=180/3.14159;

m54=abs(m64)

A14=-atan(m54)*pi;

A24=A13-(A14+90)*2; C14=[B14 A24];

i=1.0;

w35=x.^-1;

w45=w35-x;

w65=2*i*(w45.^-1);

pi=180/3.14159;

w55=abs(w65);

B15=-atan(w55)*pi;

m35=y.^-1;

m45=m35-y;

m65=2*i*(m45.^-1);

pi=180/3.14159;

A15=-atan(m55)*pi;

A25=A13-(A14+90)*2;

C15=[B15 A25];

plot(z,C,z,C11,z,C12,z,C13,z,C14,z,C15);

M=[0.1;0.2;0.5;1.0;2;5;10];

set(gca,'xtick',M);

xlabel('w/wn'); % x轴注解

ylabel(' (w)'); % y轴注解

title('xiangpintexingquxian');

grid on

4.图形

山水是一部书，枝枝叶叶的文字间，声声鸟鸣是抑扬顿挫的标点，在茂密纵深间，一条曲径，是整部书最芬芳的禅意。春风翻一页，桃花面，杏花眼，柳腰春细；夏阳读一页，蔷花满架，木槿锦绣、合欢幽香、蜀葵闲澹，一派峥嵘；秋风传一页，海棠妆欢，野菊淡姿，高远深邃；冬雪润一页，水仙临水一舞，腊梅素心磬口，向爱唱晚。