最新儿童少年心理发展特点与体育教学76课件PPT.ppt 65页

'儿童少年心理发展特点与体育教学76 一、脑发育 脑重量的发展新生儿8-9个月2-3岁6、7岁9岁12岁成人390g660g990-1011g1280g1350g1400g1400g 婴儿动作发展对心理发展的意义直立行走扩大婴儿的活动范围，扩展了视野，发展了婴儿的感觉器官，尤其发展了空间知觉，行走动作使动作精细分工、协调、灵活，发展直觉行动思维，独立行走为有目的的活动准备条件，发展独立性。手的动作发展使婴儿逐步掌握运用工具的方法和经验，把手作为认识的器官，动作的随意性不断发展，手眼协调，发展了分析综合能力婴幼儿动作的发展是各种活动和认知发展的基础，动作发展与婴幼儿的空间认知、概念形成和社会交往等有着密切的关系. 三、儿童认知发展与体育教学皮亚杰的认知发展阶段论感知运动阶段（０—２岁）前运算阶段（２—７岁）具体运算阶段（７—１1岁）形式运算阶段（１1—13）它们彼此衔接，依次发生，不能超越，也不能逆转，各阶段发生的时间大致对应于上述的年龄阶段，但也存在较大的个体差异。 运算“运算”是皮亚杰从逻辑学中借用的一个术语，指借助逻辑推理将事物的一种状态转化成另一种状态。3＋2＝55是由3和2转化而来的 感知运动阶段（0—2岁）儿童的认知发展主要是感觉和动作的分化。初生的婴儿只有一系列笼统的反射。到感知运动阶段的后期，感觉与动作才渐渐分化而有调适作用的表现，思维也开始萌芽。 前运算阶段（2～7岁）这个阶段儿童的各种感知运动图式开始内化为表象或形象图式，特别是语言的出现和发展，使儿童日益频繁地用表象符号来代替外界事物还不能代表抽象的概念。思维仍收具体直觉表象的约束。思维特征主要表现：1、单向思维2、思维的不可逆性3、自我中心4、反映静止的知觉状态5、不符合逻辑的推理前后左右上下方位训练 具体运算阶段（7—11岁）这一阶段出现的标志是“守恒”概念的形成，即指儿童认识到客体尽管在外形上发生了变化，但其特有的属性不变。该阶段的儿童已经能进行逻辑思维。多维思维思维的可逆性去自我中心反映事物的转化过程具体逻辑推理 形式运算阶段（11—15岁）“形式运算”是指对抽象的假设或命题进行逻辑转换。这一阶段儿童或青少年已完全具备进行以下思维的能力。假设-演绎思维抽象思维系统思维 认知发展阶段过渡的一般与特殊皮亚杰所揭示的思维发展的阶段性是普遍存在的。阶段出现的先后顺序固定不变。从前运算到具体运算的过渡和从具体运算到形式运算的过渡在不同个体身上存在着显著差异……同一个人在某一学科领域的思维可能达到形式运算水平，但是遇到新的困难问题时，其思维又会退回到具体运算水平。一个人在不同学科领域思维发展阶段可能存在差异。 认知发展阶段与教学的关系认知发展阶段制约教学的内容和方法。学习从属于发展，从属于主体的一般认知水平。任何知识的获得都必须通过学生的主动同化才有可能实现，而主动的同化则须以适当的运算结构的存在为前提。教学促进学生的认知发展。只要教学内容和方法得当，系统的学校教学肯定可以起到加速认知发展的作用。体育教学与其它门教学一样必须研究如何对不同发展阶段的学生提出既不超出当时的认知结构的同化能力，又能促使他们向高级段发展富有启迪作用的适当内容。所以教学内容和教学方法（游戏的设计）应该根据学生的认知水平。 小学低年级以发展儿童身体基本活动能力为主，体育内容主要由游戏和基本活动技能，同时增加一些体育与健康方面的基础知识。小学中高年级学生则逐渐开始涉及一些体育与健康方面的基础知识。如小篮球、小足球等以及一些技能性比较强、对运动素质要求高的内容，如田径、武术、体操中的技巧和单双杠等，此外，韵律操和舞蹈等内容也可以进入小学体育课堂。 1、垫上滚动：单人直体侧滚动。团身滚动要求辨别身体前后、左右滚动方向。2、前滚翻，能说出前滚翻的动作方法和连续前滚翻的重要环节。3、前滚翻成蹲撑接挺身跳。4、小小蜘蛛侠攀爬游戏。发展灵敏和协调素质（10-12岁）力量、耐力5、平衡木上爬行、转身和跳下（6-9岁）5、快速变向跑（13-16岁，11-13岁）6、多种手托实心球跑7、炸油条游戏等 体育游戏是小学体育教学中一个非常重要的学习内容体育游戏具有自身的特点，如趣味性、普及性、竞争性、娱乐性、智能性和知识性等有利于启发思维、促进智力发展，激发学生学习兴趣。瑞士心理学家皮亚杰根据自己对孩子游戏的观察、按照游戏与智力发展和道德发展的关系，把游戏分为以下三类; 练习性游戏（0-2岁）这种游戏出现在感觉运动期。它仅仅是为了“快乐”，别无他的目的。皮亚杰进而把这类游戏分为五个阶段1、纯反应阶段2、具有适应行为阶段3、使用已熟悉的东西做游戏的阶段4、把无关的东西组合起来做游戏的阶段5、包括假装睡觉一类象征内容的游戏阶段。他指出，当儿童获得了感觉运动技能时，为了看见玩具会反复地扭头去，或者反复地拉这根使小鸟运动的绳子。 象征性游戏（2-7岁）这种游戏出现于前运算期。它是语言组词的能力获得同时出现的，并且与儿童在头脑中重现出来的表像相联系（如爸爸出去了，妈妈抱宝宝的表象）。通过生活经验中的表象进行游戏活动可以巩固象征性，既能理解一种符号（语词或动作），能代替另一种被符号化的物体。比如，假装像父亲一样睡觉的儿童有一种特殊的睡眠姿势：闭着眼，垂着头、打着鼾。 带有规则的游戏（7-12岁）这种游戏出现于具体运算期。它涉及到规则的同化练习。皮亚杰指出，到了象征性游戏的后期阶段，出现了从同一地方投掷东西，从同一距离投掷东西等习惯或自发形成的规则，以后又出现了两人以上共同进行的游戏，再以后，又增加了协同配合活动的社会性较强的游戏，最后，就演变为具有责任和禁忌的有规则的游戏。6-7岁的孩子游戏时模仿成人的行为，游戏的规则还具有强制性，由于他们对规则不理解经常会违反规则；8-10岁的孩子已开始理解为了进行游戏需要共同制定、共同遵守或共同修改规则，他们已认识到打球、下棋和各种体育游戏都必须有规则，如有规定时间和场地界限等。如：水平一中的很多游戏 四、小学生认知能力的发展特征感知的充分发展在入学之初，儿童的感知觉已经有了较为充分的发展。他们的听觉、视觉十分敏锐，味觉、嗅觉和触觉和嗅觉比较发达，为其学习活动提高了基础和保障。在整个小学阶段，小学生的感知觉发展很快，感受性不断提高。 注意力有限刚进入学校时，儿童注意的目的性较低，只能注意到自己感兴趣的对象，随着学习活动的进行，随意注意很快得到发展，可以根据学习活动和教师的要求将注意指向学习对象，注意不稳定和范围不断发展。但一般来说，小学生的注意水平仍然有限，需要教师给予指导。 记忆力逐步提高小学阶段，儿童的无意识记仍然起着重要作用，容易记住那些非常有兴趣的事物；并且记忆内容由初期的具体形象记忆逐步发展到抽象记忆。小学阶段，儿童机械记忆也非常发达，同时随着年级的增长，以理解为基础的意义识记逐渐发展，并占主导地位。 想像力丰富，但幻想的成分较大小学低年级学生，想像力十分丰富。在他们头脑中，现实与想像之间往往没有明确的界限。有时候，他们会由于想像与现实的混淆，而导致行为和言语的“不合情理”。在教学中如果没有考虑到儿童想像力发展的这种特征，成人会将其当做“说谎”或欺骗。想像力十分宝贵的，是创造意识和创造力的萌芽。对此，教师要充分予以理解，着力保护盒慎重对待。 五、体育兴趣的形成与发展皮亚杰认为：兴趣，实际上就是需要的延伸，它表现出对象与需要之间的关系。因为，我们之所以对于一个对象发生兴趣，是由于它能满足我们的需要”。同样，兴趣是在体育需要的基础上产生的，是在体育活动实践中形成和发展起来的。家庭、社会、学校等环境因素，以及性别、身体形态、生理机能等遗传因素会对体育兴趣的形成和发展及其变化产生一定的影响。同时，学生个体对体育活动的认知及其情绪、意志、个性等主观条件对体育兴趣的产生和延续起着决定作用。 体育兴趣的发展，一般要经过有趣—乐趣—志趣三个阶段有趣：是体育兴趣发展的低级阶段，往往直接由体育活动内容、方法的新异性引起，新异性降低，兴趣也就消失。此阶段具有直接性、不自觉和广泛性的特点乐趣：是体育兴趣发展的中级水平，是在有趣的基础上逐步定向、深入发展起来的，具有专一性，较自觉和坚持性的特点。志趣：则是体育兴趣发展的高级阶段与社会期望和个人的长期目标相联系，具有社会性、自觉性、更强的坚持性，甚至终身不变的特点。 儿童的体育兴趣最初主要是与好玩，好动、好奇的需要以及与寻求刺激的行为联系在一起的。而体育活动，尤其是游戏活动本身所固有的丰富多彩、兴奋刺激、令人愉快的身心活动特点，恰好能满足他们的需要，从而引起了儿童早期的体育兴趣和运动行为。体育活动的运动特征和感性体验使得其活动本身就成为儿童少年注意和感兴趣的对象。 体育兴趣的培养体育兴趣是可以培养的。重要的是体育教师应当认识到体育兴趣在学生体育活动的参与中的重要作用，主动了解和发现学生当前感兴趣的体育活动项目和现有水平，并通过教学活动安排，将学生期望进行的体育活动直接和间接地与他们的体育兴趣联系起来，以此满足小学生体育活动需要和兴趣。体育兴趣是学生终生锻炼的基础，是体育教学的一个重要目标，决定着学生今后长期参与体育锻炼的积极性和独立性。 五、儿童多动症医学上有称轻微脑功能失调简称（MBD）.此症在学龄儿童中患病率约为5%--10%，以男孩居多，男女比例失调约为9:1患儿注意短暂，上课不专心，东张西望，思想经常分散，且情绪不稳定，冲动任性，打架斗殴，惹事生非。这类儿童智力多为正常或接近正常，但均有不同程度的学习困难，如这种儿童一般阅读能力差，并且算术和其他文字方面的机能也较差，所以学习成绩普遍较差。 关于多动症的病因和发病机理尚无定论。其中最为普遍的解释是轻微脑损伤，许多年幼儿童常表现出脑电图异常和躯体不协调，读写笨拙，笔画颠倒等。 感觉统合失调是指外部的感觉刺激信号无法在儿童的大脑神经系统进行有效的组合，而使机体不能和谐的运作，久而久之形成各种障碍最终影响身心健康。“儿童感觉统合失调”意味着儿童的大脑对身体各器官失去了控制和组合的能力，这将会在不同程度上削弱人的认知能力与适应能力，从而推迟人的社会化进程。现代化都市家庭中，感统失调的孩子高达85%以上，其中约有30%的孩子为重度感统失调。 谢谢 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 第二部分MATLAB应用篇1．拉氏变换和控制系统描述2．控制系统的时域分析3．根轨迹分析4.频率响应分析5.其它 一、拉氏变换和控制系统描述时域函数的拉氏变换定义是：拉氏反变换定义为：MATLAB中，可以采用符运算工具箱进行拉氏变换和拉氏反变换(laplaceilaplace)拉氏反变换线性微分方程拉氏变换后方程拉氏方程的解微分方程时域解代数运算积分运算拉氏变换时域拉氏域或复频域图2-1拉氏变换和拉氏反变换 MATLAB的LTI工具箱中，4类数学模型传递函数模型(TF,transferfunctionmodel)零极点增益模型和部分分式模型(极点留数型)(ZPK,zero-pole-gainmodel)状态空间模型(SS,Statusspacemodel)频率响应模型(FRD,FrequencyResponseDatamodel)模型之间都有着内在的联系，可以相互进行转换. 1.系统的分类线性连续系统线性定常离散系统非线性系统通过拉氏变换和反变换，可以得到线性定常系统的解析解，这种方法通常只适用于常系数的线性微分方程，解析解是精确的，然而通常寻找解析解是困难的。MATLAB提供了ode23、ode45等微分方程的数值解法函数，不仅适用于线性定常系统，也适用于非线性及时变系统。 2.传递函数的描述(1-3)连续系统的传递函数模型num=[b0,b1,…,bm]den=[a0,a1,…,an,]注意：它们都是按s的降幂进行排列的。零极点增益模型k:传递函数的传递系数zi:传递函数的零点pj:传递函数的极点 2.传递函数的描述(2-3)极点留数型/部分分式展开函数[r,p,k]=residue(b,a)对两个多项式的比进行部分展开，以及把传函分解为微分单元的形式。向量b和a是按s的降幂排列的多项式系数。部分分式展开后，余数返回到向量r，极点返回到列向量p，常数项返回到k。状态空间描述A为系统矩阵（A是一个n×n的方阵，n指系统的状态）；B为输入矩阵（B是一个n×m矩阵，m指明输入次数/是单输入还是多输入）；C为输出矩阵（C是一个k×n矩阵，k为y（输出k×1）的行数）；D为前馈矩阵（D是一个k×m的矩阵）； 2.传递函数的描述(3-3)频率响应数据模型式中，系统的频率响应数据是复数，可用response=[g1,g2, …,gk]输入；对应的频率w用freq=[w1,w2,…,wk]输入，两者应有相同的列数。得到的频率响应数据模型用G=frd(response,freq)表示。 3．模型的转换与连接(1-5)模型的转换ss2tf：状态空间模型转换为传递函数模型ss2zp：状态空间模型转换为零极点增益模型tf2ss：传递函数模型转换为状态空间模型tf2zp：传递函数模型转换为零极点增益模型zp2ss：零极点增益模型转换为状态空间模型zp2tf：零极点增益模型转换为传递函数模型2-2 3．模型的转换与连接(2-5)例：已知系统状态空间模型为：>>A=[01;-1-2];>>B=[0;1];>>C=[13];>>D=[1];>>[num,den]=ss2tf(A,B,C,D)>>[z,p,k]=ss2zp(A,B,C,D) 3．模型的转换与连接(3-5)控制工具箱中的LTI对象A)LTI对象的类型和属性B)LTI模型的建立C)对象属性的获取和修改D)模型类型的参数转换和提取串联与并联例：求状态方程与模型串联。例：求闭环系统的传递函数：G1u1v2z1y2图2-3串联连接的结构图G2u2=y1 3．模型的转换与连接(4-5)控制系统工具箱LTI对象运算优先等级为“状态空间>零极增益>传递函数”，合成系统的系统函数的对象特性应按照环节的最高等级来确定。例：已知系统1和系统2的状态方程分别为求按串联、并联、正反馈、负反馈连接时的系统状态方程及系统1按单位负反馈连接时的状态方程。 3．模型的转换与连接(5-5)例：求当K1=250/K1=1000时如图所示的系统的传递函数（表示成零极增益型式） 二、控制系统的时域分析时域分析的一般方法求取系统单位阶跃响应：step()求取系统的冲激响应：impulse()Step用法y=step(num,den,t)：其中num和den分别为系统传递函数描述中的分子和分母多项式系数，t为选定的仿真时间向量，一般可以由t=0:step:end等步长地产生出来。该函数返回值y为系统在仿真时刻各个输出所组成的矩阵。[y,x,t]=step(num,den)：此时时间向量t由系统模型的特性自动生成,状态变量x返回为空矩阵。[y,x,t]=step(A,B,C,D,iu)：其中A,B,C,D为系统的状态空间描述矩阵，iu用来指明输入变量的序号。x为系统返回的状态轨迹.如果对具体的响应值不感兴趣，而只想绘制系统的阶跃响应曲线，可调用以下的格式，自动输出响应曲线：step(num,den)；step(num,den,t)；step(A,B,C,D,iu,t)；step(A,B,C,D,iu)；线性系统的稳态值可以通过函数dcgain()来求取，其调用格式为：dc=dcgain(num,den)或dc=dcgain(a,b,c,d) 时域分析的一般方法(2-4)例：已知系统的开环传递函数为，求系统在单位负反馈下的阶跃响应曲线。impulse()函数的用法求取脉冲激励响应的调用方法与step()函数基本一致。y=impulse(num,den,t)；[y,x,t]=impulse(num,den)；[y,x,t]=impulse(A,B,C,D,iu,t)impulse(num,den)；impulse(num,den,t)impulse(A,B,C,D,iu)；impulse(A,B,C,D,iu,t) 时域分析的一般方法(3-4)例：已知系统的开环传递函数为，求系统在单位负反馈下的冲激响应曲线。例：某系统框图如下所示，求d和e的值，使系统的阶跃响应满足：(1)超调量不大于40%，(2)峰值时间为0.8秒。 时域分析的一般方法(4-4)例.二阶系统的闭环传递函数标准形式如下，求其单位阶跃响应，并仿真。欠阻尼情况临界阻尼情况过阻尼情况无阻尼情况 2．稳定性分析线性自动控控制系统稳定的充分必要条件是：系统闭环极点(特征根)全部都具有负实部，亦即：全部都位于复平面的左半面。例：求该闭环系统的稳定性。— 三根轨迹分析(1-4)所谓根轨迹是指，当开环系统某一参数从零变到无穷大时，闭环系统特征方程的根在s平面上的轨迹。一般来说，这一参数选作开环系统的增益K，而在无零极点对消时，闭环系统特征方程的根就是闭环传递函数的极点。根轨迹分析方法是分析和设计线性定常控制系统的图解方法，使用十分简便。利用它可以对系统进行各种性能分析.根轨迹分析函数通常来说，绘制系统的根轨迹是很繁琐的事情，因此在教科书中介绍的是一种按照一定规则进行绘制的概略根轨迹。在MATLAB中，专门提供了绘制根轨迹的有关函数。 根轨迹分析(2-4)pzmap：绘制线性系统的零极点图rlocus：求系统根轨迹。rlocfind：计算给定一组根的根轨迹增益。函数pzmap()来绘制系统的零极点图:[p,z]=pzmap(a,b,c,d)：返回状态空间描述系统的极点矢量和零点矢量，而不在屏幕上绘制出零极点图。[p,z]=pzmap(num,den)：返回传递函数描述系统的极点矢量和零点矢量，而不在屏幕上绘制出零极点图。pzmap(a,b,c,d)或pzmap(num,den)：不带输出参数项，则直接在s复平面上绘制出系统对应的零极点位置，极点用×表示，零点用o表示。pzmap(p,z)：根据系统已知的零极点列向量或行向量直接在s复平面上绘制出对应的零极点位置，极点用×表示，零点用o表示。 根轨迹分析(3-4)函数rlocus()来绘制系统的根轨迹图:rlocus(a,b,c,d)或者rlocus(num,den)：根据SISO开环系统的状态空间描述模型和传递函数模型，直接在屏幕上绘制出系统的根轨迹图。开环增益的值从零到无穷大变化。rlocus(a,b,c,d,k)或rlocus(num,den,k)：通过指定开环增益k的变化范围来绘制系统的根轨迹图。r=rlocus(num,den,k)或者[r,k]=rlocus(num,den)：不在屏幕上直接绘出系统的根轨迹图，而根据开环增益变化矢量k，返回闭环系统特征方程1＋k*num(s)/den(s)=0的根r，它有length(k)行，length(den)-1列，每行对应某个k值时的所有闭环极点。或者同时返回k与r。对于参数根轨迹，可以通过传递函数的等效变换而进行绘制。若给出传递函数描述系统的分子项num为负，则利用rlocus函数绘制的是系统的零度根轨迹（正反馈系统或非最小相位系统）。 根轨迹分析(2-4)rlocfind()函数:MATLAB提供了函数rlocfind()来找出给定的一组根（闭环极点）对应的根轨迹增益.[k,p]=rlocfind(a,b,c,d)或者[k,p]=rlocfind(num,den)它要求在屏幕上先已经绘制好有关的根轨迹图。然后，此命令将产生一个光标以用来选择希望的闭环极点。命令执行结果：k为对应选择点处根轨迹开环增益；p为对应K的系统闭环特征根。不带输出参数项[k,p]时，同样可以执行，只是此时只将k的值返回到缺省变量ans中。例：已知某开环系统传递函数如下所示：要求绘制系统的闭环根轨迹，分析其稳定性，并绘制出当k=55和k=56时系统的闭环冲激响应。 四频率响应分析频域分析的一般方法频率响应是指系统对正弦输入信号的稳态响应，从频率响应中可以得出带宽、增益、转折频率、闭环稳定性等系统特征。频率特性是指系统在正弦信号作用下，稳态输出与输入之比对频率的关系特性。频率特性函数与传递函数有直接的关系，记为：通常将频率特性用曲线的形式进行表示，包括对数频率特性曲线和幅相频率特性曲线（简称幅相曲线），MATLAB提供了绘制这两种曲线的函数。求取系统对数频率特性图（波特图）：bode()求取系统奈奎斯特图（幅相曲线图或极坐标图）：nyquist() 1.对数频率特性图（波特图）对数频率特性图包括了对数幅频特性图和对数相频特性图。横坐标为角频率w，采用对数分度，单位为rad/sec；纵坐标均匀分度，分别为幅值函数20lgA(w)，以dB表示；相角，以度表示。MATLAB提供了函数bode()来绘、对数频率特性图（波特图）制系统的波特图，其用法如下：bode(a,b,c,d)：自动绘制出系统的一组Bode图，它们是针对连续状态空间系统[a,b,c,d]的每个输入的Bode图。其中频率范围由函数自动选取，而且在响应快速变化的位置会自动采用更多取样点。bode(a,b,c,d,iu)：可得到从系统第iu个输入到所有输出的波特图。bode(num,den):可绘制出以连续时间多项式传递函数表示的系统的波特图。bode(a,b,c,d,iu,w)或bode(num,den,w)：可利用指定的角频率矢量绘制出系统的波特图。由于横坐标按对数分度，因此w必须由logsapce生成。当带输出变量[mag,pha,w]或[mag,pha]引用函数时，可得到系统波特图相应的幅值mag、相角pha及角频率点w矢量或只是返回幅值与相角。相角以度为单位，幅值可转换为分贝单位：magdb=20×log10(mag) 2.奈奎斯特图(幅相频率特性图)对于频率特性函数G(jw)，给出w从负无穷到正无穷的一系列数值，分别求出Im(G(jw))和Re(G(jw))。以Re(G(jw))为横坐标，Im(G(jw))为纵坐标绘制成为极坐标频率特性图，即奈奎斯特图。MATLAB提供了函数nyquist()来绘制系统的极坐标图，其用法如下：nyquist(a,b,c,d)：绘制出系统的一组Nyquist曲线，每条曲线相应于连续状态空间系统[a,b,c,d]的输入/输出组合对。其中频率范围由函数自动选取，而且在响应快速变化的位置会自动采用更多取样点。nyquist(a,b,c,d,iu)：可得到从系统第iu个输入到所有输出的极坐标图。nyquist(num,den):可绘制出以连续时间多项式传递函数表示的极坐标图。nyquist(a,b,c,d,iu,w)或nyquist(num,den,w)：可利用指定的角频率矢量绘制出系统的极坐标图。当不带返回参数时，直接在屏幕上绘制出系统的极坐标图（图上用箭头表示w的变化方向，负无穷到正无穷）。当带输出变量[re,im,w]引用函数时，可得到系统频率特性函数的实部re和虚部im及角频率点w矢量（为正的部分）。可以用plot(re,im)绘制出对应w从负无穷到零变化的部分。 奈奎斯特图(幅相频率特性图)(2-2)例：已知系统的传递函数为：求当K分别取1300和5200时，系统的极坐标频率特性图。 3.常用频域分析函数(1-3)MATLAB除了提供前面介绍的基本频域分析函数外，还提供了大量在工程实际中广泛应用的库函数，由这些函数可以求得系统的各种频率响应曲线和特征值。如：margin：求幅值裕度和相角裕度及对应的转折频率freqs：模拟滤波器特性nichols：求连续系统的尼科尔斯频率响应曲线（即对数幅相曲线）margin()函数：margin函数可以从频率响应数据中计算出幅值裕度、相角裕度以及对应的频率。幅值裕度和相角裕度是针对开环SISO系统而言，它指示出系统闭环时的相对稳定性。当不带输出变量引用时，margin(sys)可在当前图形窗口中绘制出带有裕量及相应频率显示的Bode图，其中幅值裕度以分贝为单位。sys为系统模型描述 常用频域分析函数(2-3)幅值裕度是在相角为-180度处使开环增益为1的增益量，如在-180度相频处的开环增益为g，则幅值裕度为1/g；若用分贝值表示幅值裕度，则等于：-20*log10(g)。类似地，相角裕度是当开环增益为1.0时，相应的相角与180度角的和。margin(mag,phase,w)：由bode指令得到的幅值mag（不是以dB为单位）、相角phase及角频率w矢量绘制出带有裕量及相应频率显示的bode图。margin(num,den)：可计算出连续系统传递函数表示的幅值裕度和相角裕度并绘制相应波特图。类似，margin(a,b,c,d)可以计算出连续状态空间系统表示的幅值裕度和相角裕度并绘制相应波特图。[gm,pm,wcg,wcp]=margin(mag,phase,w)：由幅值mag（不是以dB为单位）、相角phase及角频率w矢量计算出系统幅值裕度和相角裕度及相应的相角交界频率wcg、截止频率wcp，而不直接绘出Bode图曲线。 常用频域分析函数(3-3)freqs()函数freqs用于计算由矢量a和b构成的模拟滤波器H(s)=B(s)/A(s)的幅频响应。h=freqs(b,a,w)用于计算模拟滤波器的幅频响应，其中实矢量w用于指定频率值，返回值h为一个复数行向量，要得到幅值必须对它取绝对值abs，即求模。[h,w]=freqs(b,a)自动设定200个频率点来计算频率响应，这200个频率值记录在w中。[h,w]=freqs(b,a,n)设定n个频率点计算频率响应。不带输出变量的freqs函数，将在当前图形窗口中绘制出幅频和相频曲线，其中幅相曲线对纵坐标与横坐标均为对数分度。 4.频域分析应用实例(1-2)Nyquist曲线是根据开环频率特性在复平面上绘出的幅相轨迹，根据开环的Nyquist曲线，可以判断闭环系统的稳定性。系统稳定的充要条件为：Nyquist曲线按逆时针包围临界点(-1,j0)的圈数R，等于开环传递函数位于s右半平面的极点数P，否则闭环系统不稳定，闭环正实部特征根个数Z=P-R。若刚好过临界点，则系统临界稳定。例.已知某系统的开环传递函数为：要求(1)绘制系统的奈奎斯特曲线，判断闭环系统的稳定性，求出系统的单位阶跃响应。(2)给系统增加一个开环极点p=2，求此时的奈奎斯特曲线，判断此时闭环系统的稳定性，并绘制系统的单位阶跃响应曲线。 频域分析应用实例(2-2)例.系统结构图如下所示，试用nyquist频率曲线判断系统的稳定性。其中10G(s)R(s)C(s)++__ 结束语谢谢您的光临祝同学们：生活快乐学以致用'