自動控制原理系統(tǒng)開環(huán)頻率特性演示文稿

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當前第1頁\共有22頁\編于星期二\13點（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當前第2頁\共有22頁\編于星期二\13點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當前第3頁\共有22頁\編于星期二\13點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(guān)。4昆明理工大學信息工程與自動化學院自動化系當前第4頁\共有22頁\編于星期二\13點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當前第5頁\共有22頁\編于星期二\13點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當前第6頁\共有22頁\編于星期二\13點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當前第7頁\共有22頁\編于星期二\13點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當前第8頁\共有22頁\編于星期二\13點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當前第9頁\共有22頁\編于星期二\13點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當前第10頁\共有22頁\編于星期二\13點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當前第11頁\共有22頁\編于星期二\13點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當前第12頁\共有22頁\編于星期二\13點1系統(tǒng)的開環(huán)幅相頻率特性總結(jié)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當前第13頁\共有22頁\編于星期二\13點1系統(tǒng)的開環(huán)幅相頻率特性總結(jié)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當前第14頁\共有22頁\編于星期二\13點1系統(tǒng)的開環(huán)幅相頻率特性總結(jié)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

④

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(guān)。15昆明理工大學信息工程與自動化學院自動化系當前第15頁\共有22頁\編于星期二\13點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當前第16頁\共有22頁\編于星期二\13點系統(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當前第17頁\共有22頁\編于星期二\13點系統(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當前第18頁\共有22頁\編于星期二\13點系統(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當前第19頁\共有22頁\編于星期二\13點系統(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當前第20頁\共有22頁\編于星期二\13點系統(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當前第21頁\共有22頁\編于星期二\13點系統(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