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:
%% ---------------------------------
%2017 zhao 3/5 jie gaosi wavelet filter
clear, close all
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]);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0.01-100
figure(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, '-')
grid
title('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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