伯德图、奈氏、阶跃响应

资 源 简 介

伯德图、奈氏、阶跃响应

详 情 说 明

在控制系统的分析与设计中，频域响应特性是评估系统稳定性和动态性能的重要依据。通过Simulink建模，我们可以高效地实现伯德图、奈奎斯特曲线以及阶跃响应的可视化分析。

伯德图由幅频和相频两条曲线组成，能够直观展示系统在不同频率下的增益和相位变化。在Simulink中，可以通过线性化分析工具或调用`bode`函数直接生成，尤其适合分析系统的截止频率、稳定裕度等指标。

奈奎斯特曲线（奈氏图）则通过在复平面上绘制开环频率响应，结合奈氏判据判断闭环系统稳定性。Simulink中需提取开环传递函数的实部与虚部数据，或使用`nyquist`函数自动绘制，需特别注意曲线包围临界点(−1,j0)的情况。

阶跃响应反映了系统时域动态特性，如超调量、调节时间等。Simulink中只需在模型输出端添加`Scope`模块或通过`step`命令即可实现。结合前两种频域分析，可全面验证系统设计的合理性。

实际应用中，建议先通过伯德图/奈氏曲线进行频域设计（如校正网络参数），再通过阶跃响应验证时域性能。这种多维度分析方法能显著提升控制系统调试效率。