机械控制理论基础课件第五章频率分析.pptVIP

第五章 系统的频率特性 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 第五章 系统的频率特性 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 第五章 系统的频率特性 特点： 1）频率特性可以运用分析法和实验法获得，系统分析和控制器设计可应用图解法进行； 2）频率特性物理意义明确，频域和时域指标有确定的对应关系； 3）系统频域设计可以兼顾动态响应和噪声抑制两方面的要求。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 系统对正弦输入信号的稳态响应。 系统在不同频率的正弦信号输入时，其稳态输出随频率而变化(ω由0变到∞)的特性。(当不断改变输入正弦的频率时，该幅值比和相位差的变化情况称为系统的频率特性。) 频率响应 频率特性 第五章 系统的频率特性 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 5 频率特性的概念 设系统结构如图， 由劳思判据知系统稳定。 给系统输入一个幅值不变频率不断增大的正弦， Ar=1 ω=0.5 ω=1 ω=2 ω=2.5 ω=4 曲线如下: 给稳定的系统输入一个正弦，其稳态输出是与输入 同频率的正弦，幅值随ω而变，相角也是ω的函数。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 6 A B 相角问题 ① 稳态输出迟后于输入的角度为： ②该角度与ω有 A B ③该角度与初始 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 频率特性的含义及特点 1)与时域分析不同，频率特性分析是通过分析不同谐波输入时系统的稳态响应来表示系统的动态特性。 2)系统的频率特性是系统脉冲响应函数g(t)的傅氏变换； 3)在经典控制论范畴，频域分析法较时域分析法简单； 第五章 系统的频率特性 4)对于高阶系统，应用频域分析法则比较简单； Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 频率特性的求法 1)利用在已知系统的微分方程或传递函数的情况下，当输入为正弦函数时，求其稳态解，再求G(jw) 2)利用将传递函数中的s换为jw来求取 3)实验法：是对实际系统求取频率特性的一种常用而又重要的方法。如果在不知道系统的传递函数或数学模型时，只有采用实验法。 第五章 系统的频率特性 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 9 频率特性 设系统稳定，则正弦输入时输出为： C(s)=Φ(s)R(s)= Cs(s)= ct(∞)=0 ∵系统稳定，∴ 频率特性 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 解一 求一阶系统的频率特性及在正弦信号xi(t)=Xsinwt作用下的频率响应。 第五章 系统的频率特性 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0