第四章(频响)2010版.pptVIP

八、延迟环节的频率特性 §4-2 典型环节的频率特性 幅相频率特性曲线(即Nyquist图)： 幅频特性： 相频特性： j 0 1 当ω由0→ ∞ 时： §4-3 控制系统的开环频率特性 n 阶单位负反馈系统的开环传递函数为 Xi Xo 工程上，常按系统的开环传递函数中所含的积分环节数目进行分类: 当λ=0,1,2,…时,则系统分别称为0型,Ⅰ型,Ⅱ型,…系统。 最小相位系统的定义：在S 平面的右半平面上，如果没有系统开环传递函数的极点和零点，那么称此系统为最小相位系统。 §4-3 控制系统的开环频率特性 一、系统开环幅相频率特性 开环相频特性: j 0 开环幅频特性: §4-3 控制系统的开环频率特性 乃氏图的一般作图方法：P119 1、写出|G(jω)|和∠ G(jω)表达式； 2、确定起始、终止点。 分别求出ω＝0和ω→+∞时的G(jω)； 3、求乃氏图与实轴的交点。 交点可以利用Im[G(jω)]=0的关系式求出，也可以利用关系式∠ G(jω)＝n·π求出,（其中n为整数）； 4、求乃氏图与虚轴的交点。 交点可以利用Re[G(jω)]=0的关系式求出，也可以利用关系式∠ G(jω)＝n·π/2求出,（其中n为整数）； 5、必要时画出乃氏图中的几点； 6、勾画出大致曲线 §4-3 控制系统的开环频率特性 乃氏图的一般作图方法举例 P120 U jV 0 -0.67 §4-3 控制系统的开环频率特性 二、系统开环对数频率特性 开环对数幅频特性: 开环对数相频特性: 叠加 §4-2 典型环节的频率特性 Bode图的一般作图方法 P128 1、将系统频率特性化为典型环节频率特性的乘积的形式； 2、根据组成系统的各个典型环节，确定转角频率及相应的斜率，并画出近似的幅频折线和相频曲线； 3、必要时，对近似曲线作适当的修正。 举例：试绘制该系统的Bode曲线。 开环频率特性伯德图绘制一般规律： 2、在频率为1点，找到起始参考点； 3、根据型别，从起始参考点绘制低频段的射线，确定低频段； 4、在最小的转折频率处绘制往高频的射线段，并在新的射线段上标注下一个转折频率点的射线段，依次进行； 5、在转折频率点处做适当的修改成为实际曲线； 6、相频特性要从型别起始，在各个典型环节转折点处改变各个相位变化的一半，注意转折点处左右10倍频程中，有无和其他转折频率的左右10倍频程干涉，如有干涉，需修正相位曲线； 7、注意验证终止相位的大小以及高频斜率的大小是否满足终止条件。 1、将开环频率特性整理成标准形式后，确定比例环节K，型别，以及从小到大的转折频率点； ω (rad/s) 0.1 1 10 100 0 20 40 -90° L (ω) (dB) -180° -270° φ(ω) [-20] [-40] [例1]：设系统的开环传递函数为： 试绘制系统开环对数频率特性曲线和开环幅相特性曲线。 解： ①绘制开环对数频率特性曲线： 且 ②开环幅相特性曲线： 0 j -1 §4-3 控制系统的开环频率特性 [例2]：设系统的开环传递函数为： 试绘制系统开环对数频率特性曲线和开环幅相特性曲线。 解： ①绘制开环对数频率特性曲线： 且 ω (rad/s) 0.1 1 10 100 0 20 40 -90° L (ω) (dB) -180° -270° φ(ω) [-20] [-60] 0 j -1 ②开环幅相特性曲线： §4-3 控制系统的开环频率特性 [例3]：设系统的开环传递函数为： 试绘制系统开环对数频率特性曲线和开环幅相特性曲线。 解： ①绘制开环对数频率特性曲线： [-40] [-20] [-60] ②开环幅相特性曲线： 0 j -1 §4-3 控制系统的开环频率特性 ω (rad/s) 0.1 1 100 0 20 40 -90° L (ω) (dB) -180° -270° φ(ω) 10 6(dB) [例4]：设系统的开环传递函数为： 试绘制系统的开环对数频率特性曲线和开环幅相特性曲线。 解： ①绘制开环幅相特性曲线： ②开环对数频率特性曲线： 0 j -1 根据： 有 得 此时 则 10 20 40 -90° L (ω) (dB) -180° -270° φ(ω) ω (rad/s) 0.1 1 0 0.2 0.5 [-20] [-40] [-60] §4-3 控制系统的开环频率特性 且 作业1,2 P160 4－15(1),(2) P157 4-8(1) (3) （要求伯特图和乃氏图都绘制） 复习：典型环节的Bode图和Nyquist图 §4-4 由对数频率特性曲线求系统传递函数 ω (rad/s) 0.1