利用Matlab绘制系统G(S)=10(S+5)/S(S+3)(S^2+2S+3)的伯德图
时间: 2023-10-29 22:05:47 浏览: 264
好的,以下是绘制G(S)的伯德图的Matlab代码:
```matlab
num = [10 50]; % 分子多项式系数
den = [1 5 3 2 3]; % 分母多项式系数
sys = tf(num, den); % 生成系统传递函数
figure; bodemag(sys); % 绘制幅频特性
figure; bodereal(sys); % 绘制实部频率响应
figure; bodeimag(sys); % 绘制虚部频率响应
figure; nyquist(sys); % 绘制奈奎斯特图
```
执行以上代码后,会分别绘制G(S)的幅频特性、实部频率响应、虚部频率响应和奈奎斯特图。其中,幅频特性图显示系统的增益随着频率变化的情况,实部频率响应图显示系统的实部频率响应随着频率变化的情况,虚部频率响应图显示系统的虚部频率响应随着频率变化的情况,奈奎斯特图则显示系统的稳定性情况。在奈奎斯特图中,如果曲线没有经过(-1,0)点,则系统是稳定的,否则系统是不稳定的。
相关问题
利用Matlab画出系统H(s)=s^2+4s+3/s^4+3s^3+4s^2+6s+4的零点极点图,并判断系统的稳定性。
在MATLAB中,你可以使用`nyquist`函数和`bode`函数来绘制系统传递函数的零点极点图以及Bode图,以评估其稳定性。对于给定的系统H(s),它是一个多项式形式,我们可以首先确定它的系数。
系统H(s) = s^2 + 4s + 3 / (s^4 + 3s^3 + 4s^2 + 6s + 4)
其中分子是二次多项式,分母是四次多项式。
下面是绘制零点极点图并判断稳定性的步骤:
1. **确定系数**:
- 分子多项式的系数:a1=1, a0=3
- 分母多项式的系数:b4=1, b3=3, b2=4, b1=6, b0=4
2. **绘制零点极点图**:
```matlab
syms s
num = [1, 4, 3]; % 分子系数
den = [1, 3, 4, 6, 4]; % 分母系数
G = tf(num, den); % 创建传递函数模型
rlocus(G) % 绘制根轨迹图,即零点极点图
```
3. **判断稳定性**:
根据Nyquist曲线(根轨迹图),如果所有点都位于左半平面(实轴负半部分),则系统是稳定的;如果有任何一点穿过虚轴,系统可能会不稳定。此外,可以检查系统的特征方程(denominator polynomial),其根应该都在S-plane的左半平面。
```matlab
[poles, zeros] = roots(den) % 获取极点和零点
```
查看极点是否都在左半平面上就可以初步判断稳定性了。
根据根轨迹对系统进行分析最后利用roots函数求出该开环系统的零极点G(s)H(S)=(12s^2+11s+11)/(s^6+2s^65+85^4+12s^3+8s^2+5s+5)Mworks编程
在Matlab软件的MWorks环境下,如果你想要对给定的闭环系统进行根轨迹分析并找出其零点和极点,首先需要将系统的传递函数G(s) * H(s)分解为G(s) 和 H(s)两个部分。根据题目给出的表达式:
G(s) = 12s^2 + 11s + 11
H(s) = (s^6 + 2s^5 + 85s^4 + 12s^3 + 8s^2 + 5s + 5)^{-1}
步骤如下:
1. 定义这两个分量的Matlab表达式:
```matlab
G = @(s) 12*s^2 + 11*s + 11;
H = @(s) 1/(s^6 + 2*s^5 + 85*s^4 + 12*s^3 + 8*s^2 + 5*s + 5);
```
2. 使用`tf`函数将它们转换为transfer function对象,因为`roots`函数默认处理这种形式的系统:
```matlab
sys_G = tf(G, [1]);
sys_H = tf(H, ones(1, 7)); % 因为H(s)有一个单位多项式的分母,所以系数数组为ones(1, 7)
```
3. 对闭环系统进行根轨迹分析,使用`rlocus`函数绘制根轨迹图:
```matlab
闭环_sys = feedback(sys_G, sys_H);
rlocus(闭环_sys);
```
4. 如果你想直接得到零点和极点,可以使用`zero`和`pole`函数:
```matlab
zeros_GH = zero(sys_G*sys_H);
poles_GH = pole(sys_G*sys_H);
```
这会返回G(s)和H(s)复合后的系统的零点和极点。请注意,在实际运行时,由于数值稳定性的问题,可能会遇到计算困难,特别是在第六阶多项式的H(s)情况下。
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