《对数坐标图绘制》PPT课件

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1、§5频率响应法§5.1频率特性的基本概念§5.2对数频率特性（Bode图）§5.3幅相频率特性（Nyquist图）§5.4用频率法辨识系统的数学模型§5.5频域稳定判据§5.6相对稳定性分析§5.7频率性能指标与时域性能指标的关系§5.2对数坐标图(Bode)（1）§5.2.1典型环节的Bode图⑴比例环节⑵微分环节⑶积分环节⑷惯性环节§5.2对数坐标图(Bode)（2）⑸一阶复合微分§5.2对数坐标图(Bode)（3）⑹振荡环节§5.2对数坐标图(Bode)（4）⑺二阶复合微分§5.2对数坐标图(Bode)（5）⑻延迟环节（滞后因子）§5.2对数坐标图(

2、Bode)（6）例1根据Bode图确定系统传递函数。解依图有转折频率§5.2.2开环系统的博德图(Bode)（1）开环系统Bode图的绘制系统的对数幅频、相频特性分别是典型环节的对数幅频、相频特性相加前式两边取对数再乘20，得系统开环频率特性大都是典型环节串联起来的这样，系统的对数幅频特性、相频特性分别是典型环节的对数幅频特性、相频特性相加§5.2.2开环系统(Bode)（2）例2绘制开环系统Bode图的步骤⑴化G(s)为尾1标准型⑵顺序列出转折频率⑶确定基准线⑷叠加作图0.2惯性环节0.5一阶复合微分1振荡环节基准点斜率一阶惯性环节-20dB/dec因子

3、+20dB/dec二阶振荡环节-40dB/dec因子+40dB/decw=0.2惯性环节-20w=0.5一阶复合微分+20w=1振荡环节-40最小转折频率之左的特性及其延长线§5.2.2开环系统(Bode)（3）⑸修正⑹检查①两惯性环节转折频率很接近时②振荡环节x(0.38,0.8)时①L(w)最右端曲线斜率=-20(n-m)dB/dec②转折点数=(惯性)+(一阶复合微分)+(振荡)+(二阶复合微分)③j(w)-90°(n-m)基准点斜率w=0.2惯性环节-20w=0.5一阶复合微分+20w=1振荡环节-40§5.2.2开环系统(Bode)（4）基点

4、例3，绘制Bode图。解①标准型②转折频率③基准线④作图斜率⑤检查L(w)最右端斜率=-20(n-m)=0转折点数=3j(w)最终趋于-90º(n-m)=0º例4已知一反馈控制系统的开环传递函数为试绘制开环系统的伯德图（幅频特性用分段直线表示）p165解：开环频率特性为§5.2.2开环系统(Bode)（5）图5-18例4的伯德图p166§5.2.2开环系统(Bode)（6）例5绘制对数频率特性和幅相特性曲线。解①基准线：点斜率②③④检查：L(w)最右端斜率=20(n-m)=-80dB/decL(w)转折点数=3个j(w)-90o(n-m)=-360o§5

5、.2.2开环系统(Bode)（6）例5绘制对数频率特性和幅相特性曲线。§5.2.3由对数频率特性曲线确定开环传递函数（1）例4已知Bode图，确定G(s)。解解法Ⅱ解法Ⅰ解法Ⅲ证明：§5.2.3由对数频率特性曲线确定开环传递函数（2）例5已知L(w)，写出G(s)，绘制j(w),G(jw)。解⑴III⑵叠加作图如右⑶§5.2.4最小相角系统和非最小相角系统（1）非最小相角系统——在右半s平面存在开环零、极点或带纯延时环节的系统★非最小相角系统未必不稳定非最小相角系统由L(w)不能唯一确定G(s)★最小相角系统由L(w)可以唯一确定G(s)★非最小相角系统相

6、角变化的绝对值一般比最小相角系统的大课程小结绘制开环系统Bode图的步骤⑴化G(s)为尾1标准型⑵顺序列出转折频率⑶确定基准线⑷叠加作图基准点斜率一阶惯性环节-20dB/dec复合微分+20dB/dec二阶振荡环节-40dB/dec复合微分-40dB/dec第一转折频率之左的特性及其延长线⑸修正⑹检查①两惯性环节转折频率很接近时②振荡环节x(0.38,0.8)时①L(w)最右端曲线斜率=-20(n-m)dB/dec②转折点数=(惯性)+(一阶复合微分)+(振荡)+(二阶复合微分)③j(w)-90°(n-m)Bode图一、系统开环对数频率特性的绘制前式两

7、边取对数再乘20，得系统开环频率特性大都是典型环节串联起来的这样，系统的对数幅频特性、相频特性分别是典型环节的对数幅频特性、相频特性相加开环系统的伯德图步骤如下1.写出开环频率特性表达式，将所含各因子的转折频率由大到小依次标在频率轴上2.绘制开环对数幅频曲线的渐近线。低频段的斜率为渐近线由若干条分段直线所组成在处，每遇到一个转折频率，就改变一次分段直线的斜率因子的转折频率，当时，分段直线斜率的变化量为分段直线斜率的变化量为因子的转折频率，当时，p165高频渐近线，其斜率为n为极点数，m为零点数3.作出以分段直线表示的渐近线后，如果需要，再按典型因子的误差曲

8、线对相应的分段直线进行修正4.作相频特性曲线。根据表达式，在低频中