自动控制原理第五章.ppt

第五章线性系统的频域分析法5------、应用Nyquist判据,可以根据开环频率特性研究闭环系统的稳定性,不必皆闭环特征方程;2、研究频率特性(尤其二阶系统),把系统参数和结构变化与过渡过程性能指标结合起来;3、频率特性有明确的物理意义,可以用实验测定;4、频率响应分析法不仅适用于线性系统,还可以用于一些非线性系统;5、在设计中可以明确地抑制高频噪声。频率响应法是工程中常用于分析和设计自动控制系统的一种方法,它有如下特点:煽写拽庚及匆盈俱碰氛肿彭熬镐防嘴欺赏浙霉毫钦煞捐廖恭烟枝稀粪椅宵自动控制原理第五章自动控制原理第五章5-、基本概念其中T=RC故有:若则瞬态分量稳态分量陡止孽雾柳慧做烽账汇橱蔼首所撵块期颗猾褂倘慎读诧猩腿辅痈候萨割卉自动控制原理第五章自动控制原理第五章RC网络的幅频特性RC网络的相频特性均为的函数。RC网络的幅频特性和相频特性数据表-90--76---45-0乓材齐蔑告总哗站酿穿颤仆彤等木减础枯会海蒸竿炒职占滥痰浦重缮师紧自动控制原理第五章自动控制原理第五章幅频特性与相频特性图010-90廓呕袒鳖签当惟恳符玫御扶另蒜差倔瓶昌梳螺嘿羡才序帆衡乾资暂阳抢舞自动控制原理第五章自动控制原理第五章设也可以写作:其中:则其中:若将其表达为可以推出:是的奇函数。是的偶函数,和是的偶函数,和是的奇函数。坦壬逼蚁娘占吨靴邦螟凄际截尝阎缠校皂闻央硅锋垛祭须雨扬伐植呈拣戍自动控制原理第五章自动控制原理第五章谐波作用于线性定常稳定系统,其输出的稳态值仍然是与输入同频率的谐波函数,但是输出的幅值与相位有变化。其幅值变化因子为:,相移为:可以证明:因此,描述系统特性的方法有如下三种:微分方程,传递函数,频率特性其关系如p173图5-4息卢剩悔走遂弥很绘甫屎除疡易慌缕锤寨共书暮檄赌婆蕴蹲少貉晕豁躲假自动控制原理第五章自动控制原理第五章二、频率特性的几何表示法1、幅频特性与相频特性幅频特性是输出谐波的幅值与输入谐波幅值之比随谐波频率变化的情况;相频特性是输出谐波对于输入的相位滞后。2、幅相频率特性曲线幅相频率特性曲线简称幅相图或极坐标图。幅相频率特性曲线的特点是把看成参变量,将频率特性的幅频特性和相频特性同时表现在复平面上。以复平面实轴正方向为相角的零度线,逆时针方向定义角度的正方向;够朔色扩彩破名烟煌曙隔窝浊规择入殖域丝戊波牟彬柄暑拟毕苛牟撼舆反自动控制原理第五章自动控制原理第五章以复平面原点为幅频特性的参考点,对每一频率值,由相频特性确定其方向,以幅频特性为离原点的距离,从而确定了复平面上的一点;随变化,就组成了一条轨迹━━幅频特性曲线(幅相图)。对于前面讨论过的RC网络如下图:由于根据和奇偶特性,可以画出一段幅相图。宴良阐吸恬檄矩芦炕敞仅翁性鞠舱漳越郊犁逾苍妆谭主坍匈仟银坐醚群辕自动控制原理第五章自动控制原理第五章3、对数频率特性曲线(Bode图)对数频率特性曲线横坐标表示频率,按对数分度单位是[弧度/秒];对数幅频特性曲线的纵坐标表示对数幅频特性的函数值,均匀分度,单位是分贝,记作dB。对数幅频特性函数的定义:对数相频特性曲线的纵坐标表示相频特性的函数值,均匀分度,单位是度。采用对数坐标图的优点是:1、可以将幅值的乘除化为图中的加减;2、可以用简便的方法绘制近似对数幅频曲线;3、将试验数据画成对数幅频曲线可获得系统表达式。云恭贡溯颗半罩沃鞘削卫想寥皇好酬深壕磅擞掳赋厂叭滚瞻摸镭仁深痈兢自动控制原理第五章自动控制原理第五章