自动控制原理第五章第二讲开环频率特性曲线的绘制.ppt

第五章 线形系统频率响应法,End,第二讲,5.2 开环频率特性曲线的绘制,复习第一讲的主要内容：,频 率 特 性的概念,1、频 率 特 性的物理意义：,稳定系统的频 率 特 性的等于输出信号的傅氏变换与输入信号的傅氏变换之比。幅频特性 A()输出与输入的幅值之比：相频特性()输出与输入的相位之差。,2、频 率 特 性的数学本质：,3、常用于描述频率特性的几种曲线,幅相曲线、对数频率特性曲线和对数幅相曲线,常用的典型环节及其频率特性,惯性环节：1/(Ts+1)一阶微分环节：(Ts+1),积分环节：1/s 微分环节：s,振荡环节：1/(s/n)2+2s/n+1;式中n0，00，01,5.2 开环频率特性的绘制,开环幅相曲线的绘制,开环对数频率特性曲线的绘制,三要素法:,开环幅相曲线起点(=0+)和终点(=),开环幅相曲线与实轴的交点:,1）令:I m G(jx)H(jx)=0,或()=/G(j)H(j)=k(k=0,1,2,),求出 x，称为穿越频率，,Re G(jx)H(jx)=G(jx)H(jx),开环幅相曲线的变化范围（象限、单调性）,即可求出开环幅相曲线与实轴的交点处的坐标值,2）将x代入:,开环幅相曲线的绘制,绘制 的幅相曲线。,解：1),2)求与负实轴的交点：,例1,3)判范围,绘制基本法则:,开环对数频率特性曲线的绘制,1、开环传递函数的分解,1）积分环节：K/SV 或K/SV,2）一阶环节：（惯性环节：1/(Ts+1)；一阶微分环节：(Ts+1)以及其对应的非最小相位环节）；,3）二阶环节：（振荡环节：1/(s/n)2+2s/n+1;二阶微分环节：(s/n)2+2s/n+1;以及其对应的非最小相位环节）；,高频段,低频段,交接频率为1/T,交接频率为Wn,2、将确定好的各典型环节的交接频率按大小依次写 出并标在轴上。,3、绘制低频渐进特性线：,方法：取频率为特定值w0=1，则 La(w0)=20lgK,当w0 wmin，则点（w0,La(w0)）位于低频渐进特性曲线的渐进线上。,4、作wwmin频段渐进线特性线：在wwmin频段，系统开环对数幅频检渐进特性曲线表现为分段折线。,已知系统开环传递函数为,试绘出开环对数渐近幅频曲线。,例3,已知最小相角系统开环对数渐近幅频曲线，求开环传递函数。,例4,