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G(s)=k(s+1)/s^2(s+15)(s^2+ks+10);k=5 ① 绘制出Bode 图、Nyquist 图及Nichols 图,并求出系统的幅值裕量和相位裕量;在各个图形上标注出来。 ② 假

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首先,我们需要解析这个问题。这是一个关于控制系统的问题,要求我们使用MATLAB编写代码来绘制Bode图、Nyquist图和Nichols图,并求出系统的幅值裕量和相位裕量。同时,还需要进行频域分析以判断闭环系统的稳定性,并用阶跃响应来验证。

下面是MATLAB代码:

```matlab
% 参数设置
k = 5;

% Bode图
figure;
s = tf('s');
G = k*(1/s^2)*(s^15)*(s^2*k*s^10);
bode(G, 'PlotFreq', [0, 10], 'MagnitudeUnits', 'dB', 'XLabel', 'Frequency (rad/s)', 'YLabel', 'Amplitude (dB)');
title('Bode图');
grid on;

% Nyquist图
figure;
nyquist(G);
title('Nyquist图');

% Nichols图
figure;
nichols(G);
title('Nichols图');

% 幅值裕量和相位裕量
[mag, phase, wcg, wcp] = margin(G);
disp(['幅值裕量: ', num2str(wcg), ' dB']);
disp(['相位裕量: ', num2str(wcp), '度']);

% 频域分析
G_freq = freqz(G, 1024, 1);
figure;
plot(G_freq);
title('频域分析');

% 单位负反馈稳定性判断
if all(real(imag(G_freq)) < 0)
disp('闭环系统稳定');
else
disp('闭环系统不稳定');
end

% 阶跃响应验证
step(G);
```

这段代码首先定义了参数k,然后计算了系统的传递函数G。接下来,我们分别绘制了Bode图、Nyquist图和Nichols图,并计算了系统的幅值裕量和相位裕量。之后,我们对系统进行了频域分析,并判断了闭环系统的稳定性。最后,我们用阶跃响应来验证了闭环系统的稳定性。
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