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MATLAB绘图:波特图的绘制方法Matlab编程基础及常用图形绘制技术学习

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在 MATLAB 中,波特图(Bode plot)是用于频率响应分析的重要工具,通常用于控制系统和信号处理等领域。波特图由两个子图组成:一个是以对数刻度为单位的频率对增益(振幅dB)的图,另一个是频率对相位(度)的图。

以下是绘制波特图的基本步骤和代码示例:

  1. 定义系统函数:
    通常,您需要定义一个传递函数模型,使用 tf 函数来表示。

  2. 使用 bode 函数绘制波特图:
    MATLAB 中有一个专门的函数 bode 来绘制波特图。

  3. 自定义图形:
    可以通过调整轴、标签和标题来美化图形。

下面是 MATLAB 中绘制波特图的一个简单示例:

  1. % Step 1: 定义传递函数
  2. % 假设一个传递函数 G(s) = 1 / (s^2 + 2s + 1)
  3. numerator = [1];
  4. denominator = [1, 2, 1];
  5. sys = tf(numerator, denominator);
  6. % Step 2: 绘制波特图
  7. figure;
  8. bode(sys);
  9. % Step 3: 美化图形
  10. grid on;
  11. title('Bode Plot of G(s) = 1 / (s^2 + 2s + 1)');
  12. xlabel('Frequency (rad/s)');
  13. ylabel('Magnitude (dB) / Phase (deg)');
  14. % Optionally, plot settings can be adjusted using:
  15. % bodeplot(sys, options)

注意事项:
- tf 函数用于创建传递函数模型,numeratordenominator 分别是系统的分子和分母多项式系数。
- bode 函数不仅仅绘制波特图,它还返回频率、增益和相位数据,便于进一步分析。
- 您可以通过 bodeplot 函数进一步自定义波特图的外观,例如设置频率范围、增益和相位格式等。

通过这种方法,您可以绘制出各种线性时不变系统的波特图,并进行频率响应分析。

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