Matlab中Bode图的绘制技巧
matlab画幅频响应和相频响应
matlab画幅频响应和相频响应
要使用MATLAB绘制系统的幅频响应和相频响应，可以按照以下步骤进行：
1. 定义系统传递函数或频率响应函数。
假设你有一个系统的传递函数H(s)，可以使用MATLAB的`tf`函数定义传递函数。
例如，假设传递函数为H(s) = (s+1)/(s^2+2s+3)，可以使用以下代码定义传递函数：
matlab
num = [1 1];
den = [1 2 3];
H = tf(num, den);
2. 绘制幅频响应。
使用MATLAB的`bode`函数可以绘制系统的幅频响应曲线。
以下代码演示如何绘制幅频响应曲线：
matlab
bode(H);
这将绘制出系统的幅频响应曲线，并显示频率范围和幅度值。
3. 绘制相频响应。
使用MATLAB的`bode`函数的输出参数可以获取系统的相频响应数据。
以下代码演示如何获取相频响应数据并绘制相频响应曲线：
matlab
[mag, phase, wout] = bode(H);
semilogx(wout, squeeze(phase));
这将绘制出系统的相频响应曲线，并显示频率范围和相位值。
以上是基本的步骤，你可以根据实际需求和系统的特点进行相应的修改和调整。
控制系统Bode图的Matlab实验
红河学院工学院实验报告单
《机械工程控制基础》Matlab 仿真实验报告单
课程名称：
姓名：
日期：
成绩：
年级专业： 学号： 实验场地：
实验序号： 4
实验名称：控制系统Bode 图的Matlab 实验
一、实验内容。
已知控制系统开环传递函数，绘制开环传递函数Bode 图，。
1000()(1)(2)(5)
K G s s s s =
+++ 二、实验目的。
1、熟悉Matlab 操作
2、掌握Matlab 中，绘制传递函数的Bode 图。
三、相关Matlab 仿真程序。
已知控制系统开环传递函数，绘制开环传递函数Bode 图。
1000()(1)(2)(5)
K G s s s s =+++
相关程序：
clear
num=1000;
den=conv([1 1],conv([1 2],[1 5]));
GKs=tf(num,den)
w=logspace(-2,3,100);
bode(GKs,w);
grid on
margin(GKs)
四、相关Matlab仿真图形。
五、判断系统稳定性，并说明理由。
幅值裕度的值为-18dB
相位裕度的值为-44.4deg
剪切频率 4.12rad/sec
相位穿越频率9.51rad/sec
从图形中可以看出来，剪切频率大于相位穿越频率，又因为其开环传递是最小相位系统，所以其闭环系统不稳定。
另一方面，幅值裕度和相位裕度都为负值，也证明其闭环系统不稳定。
BODE图 画图过程
电机定位系统校正(BODE图)MATLAB软件具有强大的计算能力和绘图功能，能够快速、准确地做出频域特性曲线。
利用MATLAB绘制系统的Bode图，为控制系统设计和分析提供了极大的方便。
1. 创建M-file文挡，并输入如下程序，运行后生成LTI对象my_sys：J=3.2284e-6;b=3.5077e-6;K=0.0274;R=4;L=2.75e-6;num=[0 0 0 K];den=[(J*K) (J*R+(L*b)) ((b*R)+K^2) 0];my_sys=tf(num,den);打开Matlab7.0软件，并新建一个空文档，将程序复制到文档内，如图1所示：图12.运行程序并保存运行结果。
如图2所示：图23.打开Start-Toolboxes—Control System—SISO Design Tool。
启动SISO Design，如图3所示图34.将my_sys程序导入到SISO Design Tool中，如图4所示图45.在View菜单中，关闭根轨迹显示，只显示开环的Bode图。
如图5所示图56. 加积分环节；加零点（60角频率）将各个参数进行积分：空白处右键—Add Pole/Zero—Integrator。
如图6所示：图67.在magnitude曲线加零点，然后Analysis菜单下Response to Step Command 指令。
如图7所示：图78.在管理反馈界面中，只显示闭环的r与y的关系—LT1 Viewer For SISO Design Tool界面空白处右键—Systems—Closed Loop ：r to u （green），如图8所示：图89.添加零点和极点，如图8所示，并移动极点、零点和线的位置，调整LT1 Viewer For SISO Design Tool窗口中函数图像的变化直到符合Bode图，如图9所示：图910.用鼠标上下移动观察阶越响应的超调量变化，满足校正要求。
自动控制原理基础-项目4-MATLAB绘制系统的Bode图和Nyquist图
MATLAB draws the Bode diagram and Nyquist diagram of the system
MATLAB R2020a基本操作
1. 鼠标双击MATLAB R2020a 图标，打开MATLAB软件。
2. 获得系统默认频率范围的Nyquist图
案例1
3. 在MATLAB软件命令框中输入如下命令
4. 获得系统自定义频率范围的Nyquist图
说明：除了在MATLAB软件命令框中直接输入命 令外，还可以利用脚本编辑器编写M文件，通过 运行M文件来绘图。
2. 等待MATLAB启动完毕。
MATLAB 绘制系统Bode图
案例1
1. 在MATLAB软件命令框中输入如下命令
2. 获得系统默认频率范围的Bode图
案例1
3. 在MATLAB软件命令框中输入如下命令
4. 获得系统自定义频率范围的Bode图
MATLAB 绘制系统Nyquist图
案例1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1. 在MATLAB软件命令框中输入如下命令
浅议用Matlab绘制Bode图及频率特性分析
频率特性的描述： 极坐标形式：
这两种描述之间的关系：
系统的频率特性图主要有 Ｂｏｄｅ（波德）图、Ｎｙｑｕｉｓｔ（奈 奎斯特）曲线、Ｎｉｃｈｏｌｓ（尼柯尔斯）图。
限于篇幅，本文以 Ｂｏｄｅ 图为例来说明。 ２ 用 Ｍａｔｌａｂ 来绘制 Ｂｏｄｅ 图
Ｂｏｄｅ图是指由对数幅频特性和相频特性组成的对数频率 特性图。对数幅频特性和相频特性曲线的横轴都是频率，且 均是按对数分度的。对数幅频特性的纵轴为：
通过设计，构思出程序流程框图，以最典型的二阶系统 为例来说明。系统的传பைடு நூலகம்函数为
绘制出 ｗ 取一系列不同值时的 Ｂｏｄｅ 图，如图一所示。
图一 Ｂｏｄｅ 图
２５１
科技广场 ２００７．１１
浅议用 Ｍａｔｌａｂ 绘制 Ｂｏｄｅ 图及频率特性分析
Ｄｒａｗｉｎｇ Ｂｏｄｅ Ｇｒａｐｈｉｃ ｗｉｔｈ Ｍａｔｌａｂ ａｎｄ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ
黄 涛 郭玉婷 Ｈｕａｎｇ Ｔａｏ Ｇｕｏ Ｙｕｔｉｎｇ （１．吉林师范大学信息技术学院， 吉林 四平 １３６０００； ２．四平市第三高级中学， 吉林 四平 １３０００１） （１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｊｉｌｉｎ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｊｉｌｉｎ Ｓｈｐｉｎｇ １３６０００； ２．Ｔｈｅ Ｔｈｉｒｄ Ｈｉｇｈ Ｓｃｈｏｏｌ， Ｊｉｌｉｎ Ｓｉｐｉｎｇ １３６００１）
分
版社．
析
［３］ＭＡＴＬＡＢ电子仿真与应用［Ｍ］．北京：国防工业出版社．
［４］电子系统仿真与ＭＡＴＬＡＢ［Ｍ］．北京：北京广播学院出版
社．
作者简介 黄涛，男，吉林师范大学信息技术学院教师，讲师，吉
用MatlabSimulink画波特图Bode图
用Matlab/Simulink画波特图Bode图在Matlab中，大多时候，我们都是用M语言，输入系统的传递函数后，用bode函数绘制bode图对系统进行频率分析，这样做，本人觉得效率远不如Simulink建模高。
如何在Matlab/Simulink中画bode图，以前也在网上查过些资料，没看到太多有用的参考。
今天做助教课的仿真，又要画电机控制中电流环的bode图，模型已经建好，step response也很容易看出来，可这bode图怎么也出不来，又不愿意用m语言写出传递函数再画。
baidu和google了好一阵，几乎没有一个帖子说的清清楚楚的，经过一番摸索，终于掌握了Simulink里画bode图的方法。
.其实，Simulink里画bode图，非常的easy，也很方便。
写此文的目的是希望对那些常用Simulink进行仿真希望画bode图又不愿用M语言的新手有所帮助。
以下均是以Matlab R2008a为例。
首先，在simulink里建好model。
如图1，这里需要注意的是，输入和输出要用input port和output port，这样以后画bode图的时候，系统就会知道是这两个变量之间的关系。
图1 建好model其次，选择线性分析。
Tools->Control Design ->Linear Analysis。
如图2。
图2 选择Linear Ansysis将出现如图3所示的Control and Estimation Tools Manager窗口。
图3 Control and Estimation Tools Manager窗口第三步，激动人心的时刻到了，哈哈。
如果你是按照前面的步骤来的，那么这时候，你就应该可以直接画出bode图，在窗口的下方，将“Plot linear analysis result in a ”前面的方框打上勾，已打的就不用管了，再在后面的下拉框里选择“bode response plot”，即画output port和input port之间的bode图，再点击“Linearize Model”按钮，就OK了。
应用Matlab绘制Bode图及Nyquist图
解答：
1、做传递函数为 G (s ) 解:
24 （0.25s 0.5） 的系统的 Bode 图。 （P148 例 6） 5s 20.05s 2
2、 已知系统的开环传递函数为 G ( s )
100k ，用 Matk=1,8,20 时系统 Nyquist 图，并判断系统的稳定性。试分析 k 对系统稳定 性的影响。 解： （1）当 K=1 时，由题意得 P=0，由 Bode 图得 N=0，则 Z=N+P=0，系统稳 定。
应用 Matlab 绘制 Bode 图及 Nyquist 图
题目：
1、自己从教材上的例题或者课后作业中选择一个系统，绘制其 Bode 图。 2、 已知系统的开环传递函数为 G ( s )
100k ，用 Matlab 分别 s ( s 5)(s 10)
绘制 k=1,8,20 时系统 Nyquist 图，并判断系统的稳定性。试分析 k 对系统稳定性 的影响。
(2) 当 K=8 时，由题意得 P=0，由 Bode 图得 N=2，则 Z=N+P=2，系统不稳 定。
（3）当 K=20 时，由题意得 P=0，由 Bode 图得 N=2，则 Z=N+P=2，系统 不稳定。
matlab bode指数
在MATLAB中，使用Bode图来分析系统的频率响应时，指数函数可能用于描述频率的幂次。
Bode图是一种图表示方法，用于显示系统的频率响应特性，包括幅频特性和相频特性。
在MATLAB中绘制Bode图时，可以使用bode函数来计算并绘制系统的频率响应。
该函数可以绘制幅频图和相频图，其中幅频图显示了系统在不同频率下的增益或幅度，而相频图显示了系统在不同频率下的相位延迟。
在描述频率响应时，可以使用指数函数来表示增益或相位的变化。
例如，可以使用形如A * exp(-alpha *
w)的指数函数来描述频率响应的幅度，其中A是常数，alpha是衰减系数，w是角频率。
类似地，可以使用形如phase_shift + alpha * w的指数函数来描述相位延迟。
在MATLAB中，可以使用exp函数来计算指数函数。
例如，要计算exp(-alpha * w)，可以使用以下代码：matlab复制代码
w = 0:0.01:10; % 生成频率向量
alpha = 1; % 衰减系数
A = 1; % 常数
y = A * exp(-alpha * w); % 计算幅值
类似地，可以使用以下代码计算相位延迟：
matlab复制代码
phase_shift = 0; % 相位偏移量
y = phase_shift + alpha * w; % 计算相位延迟
然后，可以使用bode函数将计算得到的幅值或相位绘制成Bode图：
matlab复制代码bode(y); % 绘制Bode图
请注意，以上代码仅为示例，实际使用时需要根据具体的应用场景和需求进行修改和调整。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Matlab中Bode图的绘制技巧
我们经常会遇到使用Matlab画伯德图的情况，可能我们我们都知道bode这个函数是用来画bode图的，这个函数是Matlab内部提供的一个函数，我们可以很方便的用它来画伯德图，但是对于初学者来说，可能用起来就没有那么方便了。
譬如我们要画出下面这个传递函数的伯德图：
s^2
H(s)=
------------------------------------------------------------------------------------------
s^4 + s^3 + s^2 + s +
(这是一个用butter函数产生的2阶的，频率范围为[20 20K]HZ的带通滤波器。
)
我们可以用下面的语句：
num=[ 0 0];
den=[1 ];
H=tf(num,den);
bode(H)
这样，我们就可以得到以下的伯德图：
v1.0 可编辑可修改
可能我们会对这个图很不满意，第一，它的横坐标是rad/s，而我们一般希望横坐标是HZ；第二，横坐标的范围让我们看起来很不爽；第三，网格没有打开（这点当然我们可以通过在后面加上grid on解决）。
下面，我们来看看如何定制我们自己的伯德图风格：
在命令窗口中输入：bodeoptions
我们可以看到以下内容：
ans =
Title: [1x1 struct]
XLabel: [1x1 struct]
YLabel: [1x1 struct]
TickLabel: [1x1 struct]
Grid: 'off'
XLim: {[1 10]}
XLimMode: {'auto'}
YLim: {[1 10]}
YLimMode: {'auto'}
IOGrouping: 'none'
InputLabels: [1x1 struct]
OutputLabels: [1x1 struct]
InputVisible: {'on'}
OutputVisible: {'on'}
FreqUnits: 'rad/sec'
FreqScale: 'log'
MagUnits: 'dB'
MagScale: 'linear'
MagVisible: 'on'
MagLowerLimMode: 'auto'
MagLowerLim: 0
PhaseUnits: 'deg'
PhaseVisible: 'on'
PhaseWrapping: 'off'
PhaseMatching: 'off'
PhaseMatchingFreq: 0
PhaseMatchingValue: 0
我们可以通过修改上面的每一项修改伯德图的风格，比如我们使用下面的语句画我们的伯德图：P=bodeoptions;
='on';
={[10 40000]};
={'manual'};
='HZ';
num=[ 0 0];
den=[1 ];
H=tf(num,den);
bode(H,P)
这时，我们将会看到以下的伯德图：
上面这张图相对就比较好了，它的横坐标单位是HZ，范围是[10 40K]HZ，而且打开了网格，便于我们观察-3DB处的频率值。
当然，你也可以改变bodeoptions中的其它参数，做出符合你的风格的伯德图。
R = abs(Z)
theta = angle(Z)。