5第五节奈魁斯特稳定判据裕度闭环(19-2,20,21讲)解说.ppt

自动控制原理 自动控制原理 §5.4 频域稳定判据 自动控制原理 临界稳定的概念 编程题 小结 第五节 稳定裕度 自动控制原理 判稳例题(补充) 自动控制原理 课程回顾 稳定裕度计算 自动控制原理 §5.6利用开环频率特性分析系统的性能 §5.6 利用开环频率特性分析系统的性能 §5.6利用开环频率特性分析系统的性能 §5.6 利用开环频率特性分析系统的性能 §5.6利用开环频率特性分析系统的性能 §5.6利用开环频率特性分析系统的性能 §5.6利用开环频率特性分析系统的性能 §5.6 利用开环频率特性分析系统的性能 自动控制原理 §5.7 闭环频率特性 §5.7 闭环频率特性 §5.7 闭环频率特性 §5.7 闭环频率特性 §5.7 闭环频率特性 课程小结 自动控制原理 频域分析法小结（1） 频域分析法小结（2） 频域分析法小结（3） 频域分析法小结（4） 频域分析法小结（5） 频域分析法小结（6） 频域分析法小结（7） 频域分析法小结（8） 频域分析法小结（9） 频域分析法小结（10） 频域分析法小结（11） 频域分析法小结（12） 频域分析法小结（13） 频域分析法小结（14） 频域分析法小结（15） 频域分析法小结（16） 频域分析法小结（17） 频域分析法小结（18） 频域分析法小结（19） 频域分析法小结（20） 频域分析法小结（21） ○○○○○ 7．指出下列由开环频率特性引出的指标 A．幅值裕度h； B．谐振频率wr； C．截止频率wc； D．带宽频率wb； E．相角裕度g。 ○○○○○ 8．若为非最小相位系统，则有 A．画根轨迹时，应作零度根轨迹； B．一定存在一个使闭环系统不稳定的开环增益的 取值范围； C．对应的闭环系统一定不稳定； D．其相频特性相角变化的绝对值一定不小于最小 相位系统相角变化的绝对值； E．根据对数幅频特性可以确定系统的传递函数。 ○○○○○ 9．典型二阶系统，当x=0.707时，无阻尼自然频率wn， 阻尼振荡频率wd以及谐振频率wr之间的关系是 Bode’s Theorem 第一，线性最小相位系统的幅频特性与相频特性之间的关系是一一对应的。 第二，对数幅频特性渐进线的斜率与相角有对应的关系。如果在整个频率范围内斜率是固定的，则他们的关系为-20γdB←→-90°γ。如果在整个频率范围内幅频特性斜率是变化的，则在某一频率ω0处的相角φ(ω0)，主要地取决于ω0处的那一段对数幅频特性的斜率，其他段的斜率，随着离ω0越远，影响越小。 由Bode定理知，若要求系统相角裕量在30?-60?，则系统开环对数幅频曲线在幅穿频率及其附近的斜率通常最好为-20dB/dec，且维持该斜率的频率范围越宽，相角裕量就越大，系统的相对稳定性就越好。 中频段 三频段理论 高频段 低频段 对应性能 希望形状 L(w) 系统抗高频干扰的能力 开环增益 K 系统型别 v 稳态误差 ess 截止频率 wc 相角裕度 g 动态性能 陡，高 缓，宽 低，陡 频段 三频段理论并没有提供设计系统的具体步骤， 但它给出了调整系统结构改善系统性能的原则和方向 关于三频段理论的说明： ① 各频段分界线没有明确的划分标准； ② 与无线电学科中的“低”、“中”、“高”频概 念不同； ③ 不能用是否以-20dB/dec过0dB线作为判定 闭环系统是否稳定的标准； ④ 只适用于单位反馈的最小相角系统。 (1) 二阶系统 例 2 已知系统结构图，求wc，并确定s?, ts。 解. 绘制L(w)曲线 按时域方法： (2) 高阶系统 例3 已知最小相角系统 L(w) 如图所示，试确定 (1) 开环传递函数G(s); (2) 由 g 确定系统的稳定性； (3) 将 L(w) 右移10倍频，讨论对系统的影响。 解.(1) (3) 将 L(w) 右移10倍频后有 (2) L(w) 右移后 wc 增大 不变 → s? 不变 → ts 减小 稳定 §5.6利用开环频率特性分析系统的性能 （第 21 讲） §5. 线性系统的频域分析与校正 §5.1 频率特性的基本概念 §5.2 幅相频率特性（Nyquist图） §5.3 对数频率特性（Bode图） §5.4 频域稳定判据 §