已知传递函数,如何用matlab绘制系统的 Bode 图,并确定系统的幅值交界频率,相位交界频率,相位裕量和幅值裕量,写出所有需要的代码
时间: 2023-11-30 08:04:43 浏览: 503
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在 MATLAB 中,可以使用 `bode` 命令绘制系统的 Bode 图。以下是绘制系统 Bode 图并确定相关参数的代码示例:
假设系统的传递函数为:$G(s) = \frac{10(s+1)}{(s+0.1)(s^2 + 0.2s + 1)}$
```matlab
% 定义传递函数
num = [10, 10];
den = [1.1, 1.2, 1, 0];
sys = tf(num, den);
% 绘制系统 Bode 图
figure;
bode(sys);
% 获取幅值交界频率和幅值裕量
[mag, phase, wout] = bode(sys);
mag_db = 20*log10(squeeze(mag));
mag_db_min = min(mag_db);
mag_db_max = max(mag_db);
mag_db_cutoff = mag_db_min + 3; % 3dB 为幅值裕量
mag_cutoff_idx = find(mag_db >= mag_db_cutoff, 1);
mag_cutoff_freq = wout(mag_cutoff_idx);
% 获取相位交界频率和相位裕量
phase_deg = squeeze(phase);
phase_deg_cutoff = -180 + 45; % 45 度为相位裕量
phase_cutoff_idx = find(phase_deg >= phase_deg_cutoff, 1);
phase_cutoff_freq = wout(phase_cutoff_idx);
% 输出结果
fprintf('幅值交界频率为 %.2f rad/s,幅值裕量为 %ddB\n', mag_cutoff_freq, mag_db_max - mag_db_cutoff);
fprintf('相位交界频率为 %.2f rad/s,相位裕量为 %d度\n', phase_cutoff_freq, 180 + phase_deg_cutoff - phase_deg(phase_cutoff_idx));
```
在运行以上代码后,控制台会输出幅值交界频率和相位交界频率的值,并显示绘制的 Bode 图。
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