五频率特性.pptVIP

5．一阶微分环节 * 6．振荡环节 * 7．延时环节 * 绘制系统的对数频率特性 方法一：环节曲线叠加法 1．把传递函数 中各环节化成典型环节的标准形式 2．确定系统的开环频率特性 3．找出各环节的转角频率，确定他们的渐进线 4．选定坐标轴的比例尺，作出各环节的对数幅频渐进线，如有必要进行误差修正。 5．将各环节的对数幅频特性叠加 （1）?先叠加比例环节 （2）?后叠加比例环节 6．作各个环节的对数相频特性，然后叠加得到系统的对数相频特性 7．有延时环节时，对数幅频特性不变，对数相频特性则应加上 * 方法二：顺序频率法 1.把传递函数 中各环节化成典型环节的标准形式 2.确定系统的开环频率特性 3.找出各环节的转角频率，并由小到大按顺序标在横坐标轴上 4.计算 ，找出横坐标为 、纵坐标为 的点 5.过该点作一斜率为 的斜线，以后每遇到一个转 角频率便改变一次斜率。 原则：遇惯性环节斜率增加－20，一阶微分环节斜率增加20，振荡环节斜率增加－40。 6．如有需要，可根据误差修正曲线对渐进线进行修正，其 办法是在同一频率处将各个环节误差值叠加，即可得到精确 的对数幅频特性曲线。 * 例： 例： * 5.3频率特性的特征量 一．最小相位系统与非最小相位系统 如果传递函数 的所有零点和极点均在 平面的左半平面，则称 为最小相位传递函数，具有此传递函数的系统称为最小相位系统；反之如果 有零点或极点在 平面的右半平面，则称 为非最小相位传递函数，具有此传递函数的系统称为非最小相位系统。 * 、 为正值 对于稳定系统而言，根据最小相位传递函数的定义可推知，最小相位系统的相位变化范围最小。 对于稳定系统 均为正值， 可正可负， 而最小相位系统， 均为正值。 * 非最小相位系统，若有 个零点在 平面的右半平面，则有 比较上两式可知：稳定系统中最小相位系统的相位变化范围最小。 上例中两个系统具有同一幅频特性，相频特性却不同。 * 最小相位系统相频图 非最小相位系统相频图 在对数频率特性曲线上，可以通过检验幅频特性的高频渐近线 斜率和频率 为无穷大时的相位来确定系统是否为最小相位系 统。如果频率 为无穷大时相角为 ，幅频特性的渐近 线斜率为 ， 则该系统为最小相位系统，否则 为非最小相位系统。 * 二．频域性能指标 频率特性特征量 1.零频幅值 ：表示当频率 接近于零时，闭环系统输出的幅 值与输入的幅值之比。 2.复现频率 就是幅频特性值与 的差 第一次达到△时的频率值 3.谐振频率 和相对谐振峰值 ～ 频带宽度称为复现带宽。 幅频特性 出现最大值 时的频率称为谐振频率 当 时的幅值与 时的幅值之比称为谐振比或相对谐振峰值 4.截止频率 和截止带宽0～ * 幅频特性的数值 由零频幅值 下降 时的频率，也是 由 下降到0.707 时的频率称为系统的截止频率。 0～ 的范围称为系统的截止带宽 * 5．4频率实验法估计系统的数学模型 1．系统的类型和增益K的估计 系统的频率特性为 当 时， ，它表示系统在低频时的频率特性 低频渐近线是一条 分贝的水平线，K的大小可由 这条水平线的分贝值求得。 低频渐近线是一条斜率 的直线，它与零分贝 线交点处的频率在数值上就等于K 低频渐近线是一条斜率 的直线，它与零分贝 线交点处的频率在数值上就等于 * 由此可见当已知由实验作出的波德图后，可根据其低频渐近线 的斜率来确定系统包含的积分环节，并相应的由低频渐近线与 坐标轴的交点来确定K的大小。 2.系统各环节的估计 在对数幅频特性图上，从低频端出发，往高频端延伸，利用图中 曲线，从每一段到下一段的斜率变化来确定系统的组成环节，也 就是将构成波德图的分析法倒过来使用。具体的说，就是在作出 的波德图中，用斜率为