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单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式第二级第三级第四级第五级第5章 频域分析法 5.1 频率特性及其表示法5.2 典型环节的频率特性5.3 系统开环频率特性的绘制 5.4 用频率特性分析控制系统的稳定性5.5 系统瞬态特性和开环频率特性的关系5.6 闭环系统频率特性5.7 系统瞬态特性和闭环频率特性的关系15.3 系统开环频率特性的绘制 1 系统开环幅相频率特性 2 系统开环对数频率
第5章 频域分析法 频率特性及其表示法 典型环节的频率特性 系统开环频率特性的绘制 用频率特性分析控制系统的稳定性 系统瞬态特性和开环频率特性的关系 闭环系统频率特性 系统瞬态特性和闭环频率特性的关系1 典型环节的频率特性1 比例环节的频率特性2 惯性环节的频率特性 3 积分环节的频率特性 4 微分环节的频率特性 5 振荡环节的频率特性6 时滞环节 7 最小相位与非最小相位环节21 比例环节
开环幅频特性:j例2(jw)的终点(1)当分母的阶次n>分子的阶次m时G(jw)终于原点(2)当n=mG(jw)终于常数终点处相角为-(n-m)×(jw)所在象限 由 决定4.幅相曲线与负实轴交点的频率可根据 或令 求得并求得该点的幅值幅相曲线与虚轴的交点类似方法求出 把组成系统
单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式第二级第三级第四级第五级单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式第二级第三级第四级第五级自动控制原理 ——第5章频域分析法信息控制类专业最重要的专业基础课之一第5章 频域分析法5-1 频率特性5-2 典型环节的频率特性5-3 开环幅相频率特性分析5-4 奈奎斯特判据5-5 稳定裕度5-6 利用开环频率特性分析系统性能5-7 闭环系统频
??式中T=RC为电路的时间常数t 幅相频率特性图又称极坐标图特点是把频率看做参变量当ω从0增加到∞时将幅频与相频特性同时表示在复平面上90°对于系统或环节的频率特性G(jω)令ω从零增加到∞计算相应的幅值与相角按极坐标形式表示在复平面坐标中就可以得到对应的幅相特性曲线(奈奎斯特图)jO0(2)开环幅相特性图与实轴的交点ωω?ωG( ω j)=1T ω j?(1)将开环传递函数写成唯一的标准形
频率保持特性系统稳态输出对输入的正弦信号的相位差 时间响应拉普拉斯变换讨论:系统对正弦输入信号 的稳态响应频率特性是一个复数可以表示为直角坐标极坐标和指数形式 实频特性 —矢量向径的长度注意只标注ω的自然数值 幅频特性二积分环节2对数频率特性三微分环节1幅相频率特性当惯性环节传递函数的分子是常数K1幅相频率特性 对数相频特性
图4 - 2 某自动控制系统的频率特性 (A) 幅频特性 (b) 相频特性 将式(4-3)进行拉氏反变换 即得系统输出量 G(jω) =U(ω)jV(ω) (直角坐标表示式) (4 - 8) =G(jω)∠G(jω) (极坐标表示式) (4 - 9) =M(ω)ejφ(ω) (指数表示式)
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