用实验法确定系统传递函数.ppt

第五章频率特性法第三节用实验法确定系统传递函数?频率特性具有明确的物理意义，可用实验的方法来确定它.这对于难以列写其微分方程的元件或系统来说,具有很重要的实际意义。一、用实验法确定系统的伯德图二、根据伯德图确定传递函数第三节用实验法确定系统传递函数一、用实验法确定系统的伯德图给系统加不同频率的正弦信号，测量出系统的对数幅频特性和相频特性曲线。2.用标准斜率的直线近似被测对数幅频特性曲线，得曲线的渐近线。ωω-20020400-180-90-270dBL(ω))(ωφ2-20dB/dec10-40dB/dec-60dB/dec第三节用实验法确定系统传递函数二、根据伯德图确定传递函数系统传递函数的一般表达式为：根据伯得图确定传递函数主要是确定增益K，转折频率及相应的时间常数等参数则可从图上直接确定。mG(s)=sj=1υ(Tjs+1)n-υKΠ(i=1τis+1)Π第三节用实验法确定系统传递函数1.υ=0低频渐近线为系统的伯德图：20lgK-40dB/dec0-20dB/dec=20lgK=χK=1020χ即ωdBL(ω)ωcL(ω)=20lgA(ω)A(ω)=Kω1ω2χ0ωdBL(ω)第三节用实验法确定系统传递函数1-20dB/dec-40dB/dec低频段的曲线与横轴相交点的频率为:2.υ=120lgKω=1系统的伯德图：因为故ω1ωcL(ω)=20lgKω0lg20lgK=20ω0-lg120lgK=20lgω0K=0ω第三节用实验法确定系统传递函数-20dB/dec-40dB/dec-40dB/dec13.υ=2系统的伯德图：ω=120lgK低频段的曲线与横轴相交点的频率为:因为故ωdBL(ω)0ω1ωcω2L(ω)=20lgKω0lg20lgK=40ω0-lg120lgK=40lgω02K=0ωωrω=1-2ζ2n第三节用实验法确定系统传递函数例由实测数据作出系统的伯德图如图所示，试求系统的传递函数。0.5ω-20dB/dec-40dB/dec-60dB/dec24020-2003dBω0-180-90-270解:由图可得：20lgMr=3dBMr=1.41得：根据0≤ζ≤0.707得dBL(ω))(ωφ=11-ζ22ζω01=±0.92ζ2=±0.38ζ=0.38ζ由频率曲线得s210G(s)=(0.25s2+0.38s+1)(2s+1)=3.162=100ω2K==2nω2Tζ=0.381)2T2=(=0.25nω第三节用实验法确定系统传递函数例已知采用积分控制液位系统的结构和对数频率特性曲线,试求系统的传递函数。K1sTs+1-hr(t)h(t)解:将测得的对数曲线近似成渐近线:1-20dB/dec4-40dB/decφ(s)=1(s+1)(0.25s+1)=10.25s2+1.25s+1ω-2000-180-90ωdBL(ω))(ωφ