自动控制原理(第5章)1.ppt

当 时， 例5-5：试在Bode图上绘制传递函数为：  的幅频特性。 例5-6.已知系统开环传递函数为：   试绘制系统开环对数幅频渐进特性曲线。 例5-7. 设系统开环传递函数为 试绘制系统开环对数幅相曲线 例5-8：设某具有时滞环节的非最小相位开环系统的 传递函数为：  试绘制该开环系统的频率响应图。(Nyquist图与Bode图) 例5-9：已知最小相位系统的对数幅频特性如下图， 试列写系统的开环传递函数，并求出开环放 大系数K与各频率间的关系。 例5-10：已知最小相位系统的对数幅频特性如下图，试列写系统的开环传递函数 二.（对数幅相图）Nichols图 对数幅相图采用直角坐标系，其中，取幅频特性 的对数 为纵坐标，单位为dB，线性分度；取相频特性 做为横坐标，单位为度，线性分度。 * 自动控制原理C * 第五章 线性系统的频域分析 1. 频率响应及其描述 2. 典型环节的Nyquist图 3. 对数频率特性(Bode图和Nichols图) 4. Nyquist 稳定判据 5. 稳定裕度 6. 频域指标与时域指标间的关系 5.1 频率响应及其描述 一. 频域分析法 利用系统对正弦输入信号的稳态响应来描述系统特性，称为频域分析法。 线性系统对正弦输入信号 的稳态响应 仍是与输入信号同频率的正弦信号，其振幅是输入信号振幅的 倍，正弦输出 相对 正弦输入的相移是 。 系统的幅频特性： 系统的相频特性： 定义在稳态时求取的输出、输入振幅比依赖于角频率 的函数为系统的幅频特性。 定义系统输出信号的稳态响应 相对其正弦输入信号的相移 为系统的相频特性。 系统的频率特性（频率响应）： 幅频特性 及相频特性 统称为系统的频率响应或频率特性。记为： 二.频率特性的几何表示法 ： 将频率响应 通过其幅频特性 及相频特性 表示在极坐标中的图形，称为幅相图，即Nyquist图。 2. 在对数坐标中将频率响应 的幅频特性与相频特性分开 来表示的图形，称为对数频率特性，或Bode图。 将构成对数频率特性的的幅频特性与相频特性集中绘制于一 图，称为对数幅相图，或Nichols图。 例5-1.设系统的传递函数为： 取K=45,T=0.5 试用解析法求取其频率特性（响应） 5.2 典型环节的Nyquist图 1.放大环节的频率特性 放大环节也称为比例环节，其传递函数为： 由传递函数求得其幅频特性和相频特性为： j 0 K 2.积分环节得频率特性 由频率响应求得其幅频特性及相频特性分别为： 积分环节的传递函数： 其频率特性为： 3. 惯性环节 惯性环节的传递函数为： 由传递函数求得惯性环节的幅频特性及相频特性为： 4.振荡环节的频率特性 由传递函数求得惯性环节的幅频特性及相频特性为： 振荡环节的传递函数为： 5.一阶微分环节的频率响应 一阶微分环节的传递函数为： 由传递函数求得惯性环节的幅频特性及相频特性为： Re Im 6. 不稳定惯性环节 不稳定惯性环节的传递函数为： 由传递函数求得不稳定惯性环节的幅频特性及相频特性为： 例5-2：某0型单位反馈系统 试绘制系统开环幅相曲线，即Nyquist曲线。  例5-3. 设系统开环传递函数为 试绘制系统开环幅相曲线 例5-4. 设系统开环传递函数为 试绘制系统开环幅相曲线 一.（对数幅频图）Bode图 Bode图——对