自动控制系统频率法.ppt

* 注意：渐近线函数与实际幅频特性函数的区别 注意：渐近线函数与实际幅频特性函数的区别 * K变化只影响幅频特性，不影响相频特性。但T影响相频特性。 * * * * * * 由于横轴是对数坐标，故相频特性变成曲线而不是直线。 * * 幅频特性相同，因为负号淹没在平方中。频率特性充分反映了矢量的动态变化过程。 * 通过例子分析，找到最小相位系统的规律和特点。系统中有多个环节时，哪个环节时间常数大，哪个环节先起作用。 * 不是简单的低，高频了，而是低，中，高频。 * * * * * * * * * 低频还是高频是相对而言的，要根据系统的具体性质来定。可见，低频特性与Kk,N有关，决定着系统的稳态误差 。结论：低频特性决定稳态误差。 * * 无分子，特性一定是单调顺时针变化的。 * 讲稳定性分析时在讲w=0. * 对数幅频特性和相频特性都符合叠加原则。 * 时间常数排队，大的在前。由图可见，惯性环节对低频段相当于没有影响。低频段只与Kk和N有关。找w=1幅值为20lgKk 的A点。 * 穿越频率 是开环对数相频特性的一个很重要的参量。当Kk变化时，对数幅频特性平移，ωc将变化。但相频特性不变。 * ＷＣ穿越频率。计算：Ａ（ｗ）＝Ｋ／ｗ＝１．Ｗ＝Ｋ * 第五章 频率法 * 2）对数相频特性 绘制开环系统对数相频特性时，先分环节绘出各分量的对数相频特性，然后将各分量的纵坐标相加。 开环系统对数相频特性的特点： 在低频段，对数相频特性由－N90°开始。 在高频段，ω→∞，相频特性趋于-(n-m) ×90° 如果在某一频率范围内，对数幅频特性L(ω)的 斜率保持不变，则在此范围内，相位也几乎不变。 讲2-3个例题,见付页 * 第五章 频率法 * 3）系统类型与开环对数频特性 ① 0型系统 * 第五章 频率法 * A * 第五章 频率法 * ② I 型系统 特点： 低频段斜率为－20dB/十倍频程 低频渐近线（或其延长线）与0dB的交点为ωc=Kk 低频渐近线（或其延长线）在ω＝1时的幅值为20lgKk 后两条说明两点决定一条直线。 特点： * 第五章 频率法 * ωc ω1 A * 第五章 频率法 * A * 第五章 频率法 * ③ II 型系统 特点： 低频段渐近线斜率为-40dB/十倍频； 低频渐近线（或其延长线）与0分贝的交 点为 ，由之可以确定系统的稳态 加速度误差系数 ； 低频渐近线（或其延长线）在ω=1时的幅 值为20lgKk (dB) 。 * 第五章 频率法 * A * 第五章 频率法 * A * 第五章 频率法 * 结论： 对数幅频特性的低频段由 决定。 * 第五章 频率法 * 例题1 * 第五章 频率法 * 0.1 0.2 1 2 10 20 100 0db 20db 40db -20db --40db L(ω) ω -1 A -1 -2 -1 -2 ωc -1 -2 * 第五章 频率法 * 作业 红皮书:P266 5-1, 5-2, 5-7, 5-8, 5-9 绿皮书：P187 5-1，5-2，5-3 * 第五章 频率法 * END * * * * * * 可以发现惯性环节的频率特性与传递函数形式相近，s=jw,则二者相等。 * * * * * 比例环节，对应矢量永远是一个。 * 　 * * * Ｗc穿越频率。计算：Ａ（ｗ）＝Ｋ／ｗ＝１．Ｗc＝Ｋ * 确定一条直线：1、已知两点。2、已知一点和斜率。找规律 * * * 第五章 频率法 * 7. 最小相位环节频率特性 凡在开环传函中具有右半S 平面的零、极点的系统，称为非最小相位系统。反之称为最小相位系统。 （1）定义 “最小相位” 是指，具有相同幅频特性的一些环节， 其中相角位移有最小可能值的，称为最小相位环节；反之，其中相角位移大于最小可能值的环节称为非最小相位环节；后者常在传递函数中包含右半S平面的 零点、极点。 频率特性中出现负号了！ * 第五章 频率法 * 0 jω 由相位最小的环节所组成的系统，一定是最小相位系统。 * 第五章 频率法 * （2）分析举例 系统开环传函分别为： * 第五章 频率法 * 1/10T 1/T 1/T 1/10T 规律： 系统中有多个环节时，哪个环节时间常数大，哪个环节相位先起作用。 Bode 图： 规律： 特性相加即斜率相加！ * 第五章 频率法 * 奈氏图： jω 1 0 0.1 作业：绘制奈氏曲线。 * 第五章 频率法 * （3）关于最