自動控制原理系統(tǒng)開環(huán)頻率特性演示文稿_第1頁
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自動控制原理系統(tǒng)開環(huán)頻率特性演示文稿1昆明理工大學信息工程與自動化學院自動化系現(xiàn)在是1頁\一共有22頁\編輯于星期三(優(yōu)選)自動控制原理系統(tǒng)開環(huán)頻率特性2昆明理工大學信息工程與自動化學院自動化系現(xiàn)在是2頁\一共有22頁\編輯于星期三1系統(tǒng)的開環(huán)幅相頻率特性

0型系統(tǒng)I型系統(tǒng)Ⅱ型系統(tǒng)

3昆明理工大學信息工程與自動化學院自動化系現(xiàn)在是3頁\一共有22頁\編輯于星期三0型系統(tǒng)的開環(huán)幅相頻率特性0型系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)頻率特性

特點

(1)時,,故幅相頻率特性由實軸上的點開始。(2)時,,故幅相頻率特性終于坐標原點。(3)區(qū)段,幅相頻率特性的形狀與環(huán)節(jié)及參數(shù)有關。4昆明理工大學信息工程與自動化學院自動化系現(xiàn)在是4頁\一共有22頁\編輯于星期三0型系統(tǒng)的開環(huán)幅相頻率特性例如開環(huán)系統(tǒng)傳遞函數(shù)的形式為幅相頻率特性的形狀如圖所示圖5.220型系統(tǒng)幅相頻率特性之一5昆明理工大學信息工程與自動化學院自動化系現(xiàn)在是5頁\一共有22頁\編輯于星期三0型系統(tǒng)的開環(huán)幅相頻率特性例如開環(huán)系統(tǒng)傳遞函數(shù)的形式為幅相頻率特性的形狀如圖所示圖5.230型系統(tǒng)幅相頻率特性之二6昆明理工大學信息工程與自動化學院自動化系現(xiàn)在是6頁\一共有22頁\編輯于星期三0型系統(tǒng)的開環(huán)幅相頻率特性例如開環(huán)系統(tǒng)傳遞函數(shù)的形式為幅相頻率特性的形狀如圖所示圖5.230型系統(tǒng)幅相頻率特性之二7昆明理工大學信息工程與自動化學院自動化系現(xiàn)在是7頁\一共有22頁\編輯于星期三I型系統(tǒng)的開環(huán)幅相頻率特性I型系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)頻率特性

特點

(1)時,,故幅相頻率特性由無窮遠沿負虛軸方向開始。(2)時,,故幅相頻率特性沿終于坐標原點。(3),幅相頻率特性按幅值無窮大為半徑變化了,如圖中虛線所示。8昆明理工大學信息工程與自動化學院自動化系現(xiàn)在是8頁\一共有22頁\編輯于星期三I型系統(tǒng)的開環(huán)幅相頻率特性I型系統(tǒng)幅相頻率特性的形狀如圖所示

圖5.24I型和Ⅱ型系統(tǒng)的幅相頻率特性9昆明理工大學信息工程與自動化學院自動化系現(xiàn)在是9頁\一共有22頁\編輯于星期三I型系統(tǒng)的開環(huán)幅相頻率特性

例5.3開環(huán)系統(tǒng)傳遞函數(shù)的形式為當時,,時趨于無窮遠的漸近線平行于虛軸。這一漸近線的橫坐標按下試確定:

當時,,圖5.25開環(huán)幅相特性

10昆明理工大學信息工程與自動化學院自動化系現(xiàn)在是10頁\一共有22頁\編輯于星期三Ⅱ型系統(tǒng)的開環(huán)幅相頻率特性Ⅱ型系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)

特點

(1)時,,故幅相頻率特性由無窮遠沿方向開始。(2)時,,故幅相頻率特性沿終于坐標原點。(3),幅相頻率特性按幅值無窮大為半徑變化了,如圖中虛線所示。11昆明理工大學信息工程與自動化學院自動化系現(xiàn)在是11頁\一共有22頁\編輯于星期三Ⅱ型系統(tǒng)的開環(huán)幅相頻率特性Ⅱ型系統(tǒng)幅相頻率特性的形狀如圖所示

圖5.24I型和Ⅱ型系統(tǒng)的幅相頻率特性12昆明理工大學信息工程與自動化學院自動化系現(xiàn)在是12頁\一共有22頁\編輯于星期三1系統(tǒng)的開環(huán)幅相頻率特性總結①幅相頻率特性的低頻段

13昆明理工大學信息工程與自動化學院自動化系現(xiàn)在是13頁\一共有22頁\編輯于星期三1系統(tǒng)的開環(huán)幅相頻率特性總結②幅相頻率特性的高頻部分

14昆明理工大學信息工程與自動化學院自動化系現(xiàn)在是14頁\一共有22頁\編輯于星期三1系統(tǒng)的開環(huán)幅相頻率特性總結③幅相頻率特性與負實軸和虛軸的交點頻率特性與負實軸的交點:頻率特性與虛軸的交點

區(qū)段,幅相頻率特性的形狀與分子分母環(huán)節(jié)及參數(shù)有關。15昆明理工大學信息工程與自動化學院自動化系現(xiàn)在是15頁\一共有22頁\編輯于星期三2系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)頻率特性對數(shù)幅頻特性對數(shù)相頻特性系統(tǒng)類型與開環(huán)對數(shù)頻率特性16昆明理工大學信息工程與自動化學院自動化系現(xiàn)在是16頁\一共有22頁\編輯于星期三系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)幅頻特性

例5.3的開環(huán)系統(tǒng)傳遞函數(shù)為

對數(shù)幅頻特性

先繪出式中各環(huán)節(jié)的對數(shù)幅頻特性分量,然后將各環(huán)節(jié)特性分量的縱坐標相加,就可以得到系統(tǒng)開環(huán)對數(shù)幅頻特性。

17昆明理工大學信息工程與自動化學院自動化系現(xiàn)在是17頁\一共有22頁\編輯于星期三系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)幅頻特性圖5.27例5.3的開環(huán)對數(shù)頻率特性18昆明理工大學信息工程與自動化學院自動化系現(xiàn)在是18頁\一共有22頁\編輯于星期三系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)幅頻特性繪制步驟

(1)確定交接頻率,標在角頻率軸上。(2)在處,量出幅值,如圖5.27中A點。(3)通過A點作一條–20NdB/十倍頻的直線,直到第一個交接頻率(圖5.27中B點)。如果,則低頻漸近線的延長線經(jīng)過A點。(4)以后每遇到一個交接頻率,就改變一次漸近線斜率。

19昆明理工大學信息工程與自動化學院自動化系現(xiàn)在是19頁\一共有22頁\編輯于星期三系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)相頻特性

例5.3的開環(huán)系統(tǒng)傳遞函數(shù)為

對數(shù)相頻特性

先繪出各分量的相頻特性,然后將各分量的縱坐標相加,就可以得到系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)相頻特性。在實際工作中也常常用解析法進行計算。特點在低頻區(qū),對數(shù)相頻特性起于。在高頻段,相頻特性趨于。20昆明理工大學信息工程與自動化學院自動化系現(xiàn)在是20頁\一共有22頁\編輯于星期三系統(tǒng)類型與開環(huán)對數(shù)頻率特性0型系統(tǒng)I型系統(tǒng)Ⅱ型系統(tǒng)21昆明理工大學信息工程與自動化學院自動化系現(xiàn)在是21頁\一共有22頁\編輯于星期三系統(tǒng)類型與開環(huán)對數(shù)頻率特性0型系統(tǒng)

開環(huán)頻率特性有如下形式其對數(shù)幅頻特性的低頻部分如圖所示。特點①低

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