《自动控制系统》教案 第13课 利用MATLAB进行频域分析.pdf

课题利用MATLAB进行频域分析

课时6课时（270min）

知识技能目标：

（1）能够在MATLAB中进行频域分析

（2）掌握利用MATLAB计算系统的稳定裕度

教学目标素质目标：

（1）提高自主学习、分析问题的能力

（2）培养认真负责、脚踏实地、精益求精的工作作风

（3）弘扬科学严谨、不断探索的工匠精神

教学重点：利用MATLAB绘制开环幅相频率特性曲线、利用MATLAB绘制开环对数频率特性曲线、利用

教学重难点MATLAB计算系统的稳定裕度

教学难点：利用MATLAB计算系统的稳定裕度

教学方法情景模拟法、问答法、讨论法

教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材

教学过程主要教学内容及步骤

考勤【教师】使用APP进行签到

【学生】按照老师要求签到

【教师】提出下列提出问题

利用MATLAB绘制系统的开环频率特性曲线有哪些优势？

问题引入

【学生】思考、举手回答

【教师】总结学生回答，并利用多媒体展示”知识与技能要求”表格，引出本任务主要介绍内容

【教师】通过学生的回答，引入新知，讲解利用MATLAB绘制开环幅相频率特性曲线、利用MATLAB绘制

开环对数频率特性曲线、利用MATLAB计算系统的稳定裕度等知识

3.4.1利用MATLAB绘制开环幅相频率特性曲线

在MATLAB中可以用nyquist函数绘制系统的开环幅相频率特性曲线，其调用格式为

nyquist(num,den)或nyquist(G)

其中，G表示系统的传递函数。

【例3.6】

传授新知

【教师】利用多媒体展示例题，并组织学生答题

s(s2)

设系统的开环传递函数为G(s)H(s)，利用MATLAB绘制该系统的开环幅相频率特

s32s28s3

性曲线。

【学生】观看、思考、作答

【教师】公布正确答案，并进行解析：

在命令行窗口输入

num=conv([1,0],[1,2]);

den=[1,2,8,3];

nyquist(num,den);

【教师】利用多媒体展示“系统的开环幅相频率特性曲线”图片，并进行讲解

结果如图所示。

【学生】聆听、记录

3.4.2利用MATLAB绘制开环对数频率特性曲线

在MATLAB中可以用bode函数绘制系统的开环对数频率特性曲线，其调用格式为

bode(num,den)或bode(G)

【例3.7】

【教师】利用多媒体展示例题，并组织学生答题

20(s1)

设系统的开环传递函数为G(s)H(s)，利用MATLAB绘制该系统的开环对数频率

s(10s1)(0.1s1)

特性