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张航
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二阶系统传递函数模型的bode和nyquist图

(2011-11-14 00:15:52)

已知二阶系统传递函数模型:

                                 wn^2

                            --------------

                        s^2 +2*zeta*wn s +wn^2

试用MATLAB绘制不同情况下的Bode图和Nyquist图。

解:

①  Wn为固定值,zeta变化时,运行下面的程序,得到如1(a)(b)所示的Bode图和Nyquist图。

1、生成Bode图的程序:

http://s6/middle/7d0c2fedgb1a0283971b5&690

http://s13/middle/7d0c2fedgb1a0285ac2ac&690
                            1(a) zeta变化时的Bode

 

2、生成Nyquist图的程序:

http://s5/middle/7d0c2fedgb1a02bc04164&690

http://s8/middle/7d0c2fedgb1a02be04407&690
                         1(b) zeta变化时的Nyquist

  Zeta为固定值,wn变化时,运行下面的程序,得到如图2(c)(d)所示的Bode图和Nyquist图。

1、  生成Bode图的程序:

http://s3/middle/7d0c2fedgb1a032ed9c92&690

http://s15/middle/7d0c2fedg78299eb53c9e&690
                           2(c)wn变化时的Bode

2、生成Nyquist图的程序:

http://s12/middle/7d0c2fedgb1a035d1421b&690

http://s13/middle/7d0c2fedgb1a0360313ec&690
                          2(d)wn变化时的Nyquist

分析:

    从图1(a)可以看出,当阻尼比较小的时,系统的频域响应在自然频率附近将表现出比较强的振荡,该现象称为谐振。在图2(c)中,当自然频率的值增加时,Bode图的带宽将增加,该现象使得系统的时域响应速度变快。

    从图1(b)和图2(d)可以看出,Nyquist图的形状只与Zeta的值有关,而与wn的取值无关。



  



 

 

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