自动控制理论（郑涛）ch5.pdfVIP

第5章 线性系统的频域分析法 主要内容： 5.1 频率特性 5.2 典型环节的频率特性 5.3 线性系统的开环频率特性 5.4 频率稳定判据 5.5 利用频率特性分析闭环系统的性能 频域分析法是研究自动控制系统的一种经典方法，是利用系统的开环频 率特性分析闭环系统性能的方法。 频率特性：线性定常系统对不同频率的正弦信号的稳态响应特性。 频域分析法的特点： 频率特性的物理意义明确 周期信号： 展开成富氏级数。即周期信号可以分解 作用在系统 为不同频率的正弦信号之和。 上的信号 { 表示成富氏积分。 非周期信号： 要研究线性定常系统在某种信号作用下的响应特性，可以通过系统 在不同频率的正弦信号作用下的响应来分析。 频域法是一种图解的方法，比较直观 系统的频率特性可以用实验方法求出 5.1 频率特性 5.1.1 频率特性的基本概念 对于线性定常系统 r (t ) Ar sin ωt css (t ) Ac sin (ωt +ϕ) Φ(s ) 频率特性的定义： A (ω) c A(ω) 幅频特性 A ϕ(ω) r 相频特性 } ω的函数 线性定常系统的频率特性与传递函数有什么样的关系？ 下面讨论频率特性与传递函数的关系 r (t ) Ar sin ωt c (t ) Φ(s ) m m −1 L A ω b s +b s + +b s +b r m m −1 1 0 R s Φ s ( ) 设 ( ) n n −1 2 2 a s a s a s a + +L+ + s +ω n n −1 1 0 b sm +b sm−1 + +b s +b L A ω ( ) m m−1 1 0 r C s =⋅