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频率响应分析--伯德图(matlab中bode函数的使用)

时间:2024-07-05 14:16:26

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频率响应分析--伯德图(matlab中bode函数的使用)

1 伯德图是什么

伯德图bode根据系统动力学原理能画出频率响应(幅度响应(dB)和相位响应(deg:度数)),如下图所示

% 画一个系统函数的频域响应图H = tf([-2 3.6 -32 1.7],[1 3.3 16.8 25.4 40 13 ]);bode(H)

2 bode函数的使用

这是MATLAB文档中关于bode函数的所有使用语句,下面对每一条语句进行学习,每个语句都分为

1 语句

2 解释

3 程序例子

4 图片结果

bode(sys)%画一个伯德图bode(sys1,sys2,...,sysN)% 在同一图上绘制多个动力系统的频率响应bode(sys1,LineSpec1,...,sysN,LineSpecN)%为图中的每个系统指定颜色、线条样式和标记。bode(___,w)%绘制系统响应以w指定的频率。[mag,phase,wout] = bode(sys)[mag,phase,wout] = bode(sys,w)[mag,phase,wout,sdmag,sdphase] = bode(sys,w)

- bode(sys1,sys2,…,sysN)

在同一图上绘制多个动力系统的频率响应。所有系统必须有相同数量的输入和输出。

sys1=tf([-2 3.6 -32 1.7],[1 3.3 16.8 25.4 40 13 ]);sys2=tf([-2 3.6],[1 3.3 16.8 25.4]);sys3=tf([-2],[1 3.3 16.8]);bode(sys1,sys2,sys3)%画多个伯德图grid%画格子

- bode(___,w)

绘制系统响应以w指定的频率。如果w是形式为{wmin,wmax}的单元格数组,则bode绘制在wmin和wmax之间的频率范围内的响应。如果w是一个频率向量,则bode绘制每个指定频率的响应曲线。

sys1=tf([-2 3.6 -32 1.7],[1 3.3 16.8 25.4 40 13 ]);sys2=tf([-2 3.6],[1 3.3 16.8 25.4]);sys3=tf([-2],[1 3.3 16.8]);w=[1e-2,1e+5];w=[1e+2,1e+5];w={0.01,100}bode(sys1,'k.',sys2,'k-',sys3,'k*',w)%画多个伯德图grid%画格子

参考一下 常用的画图符号

这张图来自这篇文章:点击进入

[mag,phase,wout] = bode(sys,w)返回幅度、相位、频率向量,我们获得了数据,就可以对数据进行处理,也可以用自己的画图方法和单位。

- 下面用这个例子作为总结,也是对前面所有的复习:

%% ---------------------------------% zhao 3/5 jie gaosi wavelet filterclear, close allsys1=tf([-2 3.6 -32 1.7],[1 3.3 16.8 25.4 40 13 ]);sys2=tf([-2 3.6],[1 3.3 16.8 25.4]);interval=100;%w的另一种定义:频率限制在1e-2-1e+3之间,整个图像用interval个点来画w = logspace(-2, 3, interval);% ********************************************************************figure(1)bode(sys1,'k.',sys2,'k-',w)%画多个伯德图% ********************************************************************w={0.01,100}%w的一种定义:频率限制在0.01-100figure(2)num =[-2 3.6 -32 1.7];den = [1 3.3 16.8 25.4 40 13 ];[mag, phase, w] = bode(num, den, w);%用bode(sys1),会将mag转化为数组,导致无法画图magdB = 20*log10(mag);%输出的为hz,转化为rad/s% dBmax = 5*ones(1,interval); %画一下横线,可以实现控制上下限的效果% dBmin = -50*ones(1,interval); %点数必须与 w 中频率点的数目相等subplot(2, 1, 1)% semilogx(w, magdB, '.', w, dBmax, 'r-', w, dBmin, 'r:')semilogx(w, magdB, '-')gridtitle('BodeDiagram of G(s)')xlabel('Frequency (rad/sec)')ylabel('Gain dB')subplot(2, 1, 2)% pmax = 150*ones(1,interval); % pmin = -150*ones(1,interval);% semilogx( w, phase, '.', w, pmax, '--', w, pmin, ':')semilogx( w, phase, '-')grid%画格子

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