清華機(jī)械工程控制基礎(chǔ)課件第四章頻域特性3最后補(bǔ)充.ppt

1、第四章頻率特性分析，回顧前兩部分的內(nèi)容，1，頻率特性表示，頻率特性可以用分析式或圖形方式表示。(1)系統(tǒng)開環(huán)頻率特性可以用以下解析表達(dá)式表示。振幅-相位頻率格式：金志洙格式(極坐標(biāo)):三角函數(shù)格式：實(shí)際頻率-虛擬頻率格式：(2)系統(tǒng)頻率特性中常用的圖形格式1呼機(jī)G(j)H (j)的大小和相位角度對應(yīng)的G(j) H (j)繪制Nyqusit曲線的坐標(biāo)圖形稱為極軸或Nyqusit圖形。繪制5-4系統(tǒng)開環(huán)頻率特性，一般系統(tǒng)開環(huán)傳輸?shù)囊话愀袷饺缦拢?，一般鏈路的開環(huán)傳輸幀頻率特性，3，一般系統(tǒng)的開環(huán)傳輸幀頻率特性，系統(tǒng)開環(huán)傳輸信由多個一般鏈路連接。系統(tǒng)振幅相位特性包括：也就是說，開環(huán)系統(tǒng)的振幅頻率特性

2、和相位頻率特性開環(huán)系統(tǒng)的相位頻率特性是每個連接的一般鏈路相位頻率特性的相角之和。示例1單元反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞信如下：請大致繪制系統(tǒng)開環(huán)的大小。示例2單元反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞信如下：請大致繪制系統(tǒng)開環(huán)的大小。示例3單元反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞信如下：請大致繪制系統(tǒng)開環(huán)的大小。對數(shù)相位頻率特性以分貝(dB)表示，對數(shù)振幅頻率特性以弧度(rad)表示。例如，在半對數(shù)坐標(biāo)上分別繪制系統(tǒng)頻率特性G(j)的大小和相位角度，以獲得對數(shù)振幅頻率特性曲線(垂直軸：獲取振幅中的分貝數(shù)，然后索引)。橫軸：根據(jù)頻率10計(jì)算對數(shù)后)和相位頻率特性曲線(縱軸：相對角度的線性索引；橫軸：頻率以10為底數(shù)，然后計(jì)分，稱為Bode圖。

3、(威廉莎士比亞、美國電視電視劇、橫軸、橫軸)、5-6常規(guī)鏈路的日志頻率特性：鳥圖、日志振幅頻率特性、日志相位頻率特性、補(bǔ)充。與相應(yīng)的最小相位鏈接相比，非最小相位鏈接具有相同的對數(shù)振幅頻率特性，而對數(shù)相位頻率特性是關(guān)于實(shí)際軸對稱(-K除外)，G (S)。G(s)=-Ts 1 0 -90o，0 180o，0 -180o，1，系統(tǒng)開環(huán)代數(shù)頻率特性，5-7系統(tǒng)開環(huán)對數(shù)頻率特性(Bode圖表)繪制相位等于各部分相位之和。因此，開放循環(huán)對數(shù)振幅曲線和相位曲線分別疊加在每個連接鏈接的對數(shù)振幅曲線和相位曲線上。典型鏈接的代數(shù)漸近振幅代數(shù)曲線是具有不同斜率的直線或折線，因此重疊的開環(huán)漸近振幅特性曲線仍然是由具有

4、不同斜率的線段組成的折線。因此，首先必須確定低頻起始段的坡率和位置，然后確定段切換頻率(傳輸頻率)和折彎段坡率的變化。然后繪制低頻-高頻開環(huán)代數(shù)越來越近的頻率特性曲線?？刂葡到y(tǒng)通常由多個部分組成。繪制系統(tǒng)Bode圖時，需要將系統(tǒng)傳輸函數(shù)分解為一般鏈路乘積的形式，然后逐步繪制。2，繪制系統(tǒng)開環(huán)對數(shù)頻率特性曲線，將系統(tǒng)開環(huán)頻率特性替換為每個常規(guī)鏈路的乘積形式，然后確定每個部分的轉(zhuǎn)折頻率，將轉(zhuǎn)折頻率從低到高依次顯示在反對數(shù)坐標(biāo)紙上(可以設(shè)置為w1，w2，w3，W4)，1。為了獲得低頻起始段的低波段特性繪制低頻段，還需要確定一點(diǎn)牙齒善意。A:可以通過選擇小于或等于第一個位置參數(shù)頻率w1的w0來計(jì)算值。

5、(使用牙齒方法時建議使用w0w 1)La(W0)=20 lgk 20 lgw 0b 3360特定頻率w01，La(W0)=20 lgk c 3360 La(W0)為特殊值0時，在低頻段等于，即圖(1)如果低頻帶或低頻帶延長線與橫軸相交，則交叉點(diǎn)的頻率=K；(2)當(dāng)=1時，低頻或低頻漸近線的延長線為20lg K。的起始段/或延長線，(2) l()的低頻漸近繪制；(3)根據(jù)低頻漸近線，根據(jù)低頻到高頻的切換頻率，根據(jù)鏈路的特性改變漸近斜率，繪制漸近線，直到繪制出最高切換頻率。(4)如果需要精確的日志頻率特性，可以在每個轉(zhuǎn)折頻率下進(jìn)行修改。(5)相位頻率特性曲線由每個鏈路的相位頻率特性添加。注：對數(shù)幅

6、頻特性曲線顯示斜率！示例：3，與繪制由Bode圖確定的系統(tǒng)的傳遞函數(shù)Bode圖確定的系統(tǒng)傳遞函數(shù)、系統(tǒng)Bode圖相反。也就是說，通過實(shí)驗(yàn)測量的Bode圖通過分析和測量后確定系統(tǒng)中包含的典型鏈接，建立了測試的系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。利用頻率特性測試儀記錄的數(shù)據(jù)，可以繪制最小相位系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)頻率特性，以處理相應(yīng)的頻率特性，從而確定系統(tǒng)的對數(shù)振幅頻率特性曲線。1，頻率響應(yīng)實(shí)驗(yàn)，2，確定傳遞函數(shù)，(1)對實(shí)驗(yàn)測量的系統(tǒng)對數(shù)振幅頻率曲線進(jìn)行分段。也就是說，坡率為20dB/dec整數(shù)倍的直線段接近測量的曲線。(2)系統(tǒng)的對數(shù)振幅頻率特性漸近線的斜率變化時鏈接的旋轉(zhuǎn)頻率。如果坡度比變更為20dB/dec，您將看到存

7、在一階微分鏈接Ts 1牙齒。如果坡度比變更為40dB/dec，則第二階微分連結(jié)(s2/2n 2s/n 1)或雙第一階微分連結(jié)(Ts 1)2坡度比變更-如果有20dB/dec，則慣性連結(jié)1/(Ts 1)牙齒坡度比為-40 db/。(3)系統(tǒng)最低頻率段的斜率由開環(huán)積分鏈路數(shù)確定。當(dāng)?shù)皖l帶斜度為-20dB/dec時，系統(tǒng)開環(huán)傳遞具有集成鏈路，系統(tǒng)是類型系統(tǒng)。(4)開環(huán)增益K由與低波段(或延長線)的交點(diǎn)的分貝值=20 lgk(dB)=1確定為垂直線。低頻坡率為-20dB/dec時，牙齒線(或延長線)與0dB線相交的值等于開放回路增益K值。低頻坡率為-40dB/dec時，牙齒直線(或延長線)與0dB直線

8、相交的值等于K1/2。其他幾種茄子常見情況如下表所示。l (w)，(db)，w1，w2，1，10，w，lgw，l (w1)，0，l()，密鑰：1。每個頻帶的傳輸函數(shù)和對數(shù)頻率函數(shù)1)低頻帶2)中頻頻帶(1)(2) 3)與高(尾)頻段2水平軸的交點(diǎn)是導(dǎo)入方程的特殊點(diǎn)。(容易出錯)，對！最小相位系統(tǒng)對數(shù)振幅頻率的漸近特性如圖所示。確定系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)函數(shù)。比例環(huán)系數(shù)K，如圖示，確定實(shí)驗(yàn)頻率響應(yīng)曲線的系統(tǒng)傳遞函數(shù)。、示例最小相位系統(tǒng)對數(shù)振幅頻率漸近特性。確定系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)函數(shù)。分析是段線性曲線，其漸近性質(zhì)在每個相交頻率處的坡度比發(fā)生變更，坡度比的變更決定了每個轉(zhuǎn)折頻率的一般連結(jié)類型。=0.1，梯度變化20dB/d

9、ec，一階微分環(huán)；1處，傾斜變化-20dB/dec，慣性環(huán)。2處，傾斜變化-20dB/dec，慣性環(huán)。3處，傾斜變化-20dB/dec，慣性環(huán)。4處，傾斜變化-20dB/dec，慣性環(huán)?？梢钥闯?，系統(tǒng)開環(huán)傳輸函數(shù)：中的K、1、2、3、4是確定的。您可以將K=31.6確定為、20lgK=30dB。直線方程式和坡度比的關(guān)系決定了1、2、3、4。如果A，B為斜率為k的對數(shù)振幅頻率特性線段上的兩點(diǎn)，A點(diǎn)的對數(shù)振幅為L(A)，B點(diǎn)為L(B)，則直線方程式L(A)- L(B)=Klg A -lg A，則可以分別得到4、3、2系統(tǒng)開環(huán)傳輸函數(shù)：在系統(tǒng)性能校正中的作用，P218 6.4增量鏈路6.5增量鏈路6.6增量鏈路，4-4最小相位系統(tǒng)和非最小相位系統(tǒng)，(1)系統(tǒng)開環(huán)傳輸函數(shù)右半S平面沒有極點(diǎn)和零點(diǎn)的情況下，具有開環(huán)傳輸函數(shù)延遲鏈路的系統(tǒng)也稱為最小相位系統(tǒng)。(4)非最小相位通常在兩種茄子情況下，系統(tǒng)包含非最小相位元素(例如延遲系數(shù))。內(nèi)環(huán)不穩(wěn)定。(5)最小相位系統(tǒng)的振幅特性和相位角度特性是一對一對應(yīng)關(guān)系(Bode定理)，(3)具有相同大小的兩個系統(tǒng)在0點(diǎn)最小相位系統(tǒng)的相位角度延遲時變小，在最小相位系統(tǒng)的相位角度延遲時變大。1，2.5db，補(bǔ)充標(biāo)題1: ABCD是未校準(zhǔn)的整個系統(tǒng)的bode圖。ABEFL是添加連接補(bǔ)償鏈接后的bode圖。Bode圖形超出點(diǎn)(1，30)。Bode圖形與橫軸的