开环频率曲线的绘制

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1、第五章线性系统的频域分析法5－1引言5－2频率特性5－3开环频率特性曲线的绘制5－4频域稳定判据5－5稳定裕度5－6闭环系统的频域性能指标7/31/202115－3开环频率曲线的绘制5-2开环频率特性曲线的绘制一、典型环节及其频率特性二、开环幅相曲线绘制三、开环对数频率特性曲线绘制四、延迟环节和延迟系统五、传递函数的频率实验确定（见作业）7/31/202125－3开环频率曲线的绘制一、典型环节及其频率特性（1）最小相位系统环节1）比例环节2）惯性环节3）一阶微分环节4）振荡环节5）二阶微分环节6）积分环节7）微分环节7/31/202135－3开环频率曲线的绘制一、典型环节及其频率特性（2）非最

2、小相位系统环节1）比例环节2）惯性环节3）一阶微分环节4）振荡环节5）二阶微分环节7/31/202145－3开环频率曲线的绘制一、典型环节及其频率特性（3）1.放大环节（比例环节）0K（１）积分环节2.积分环节与微分环节（２）微分环节20ｄＢ／ｄｅｃ7/31/202155－3开环频率曲线的绘制一、典型环节及其频率特性（4）3.惯性环节与一阶微分（１）惯性环节（2）一阶微分渐近特性精确特性010.57/31/202165－3开环频率曲线的绘制一、典型环节及其频率特性（5）4.振荡环节与二阶微分（１）振荡环节（2）二阶微分7/31/202175－3开环频率曲线的绘制二、开环幅相曲线的绘制（1）绘制

3、方法（1）起点和终点；（2）与实轴的交点;穿越频率:（3）变化范围（象限和单调性）。7/31/202185－3开环频率曲线的绘制二、开环幅相曲线的绘制（2）例1某0型单位负反馈系统开环传递函数为试概略绘制系统开环幅相曲线。解：起点：终点：7/31/202195－3开环频率曲线的绘制二、开环幅相曲线的绘制（3）例2设系统开环传递函数为试绘制系统概略开环幅相曲线。解起点：终点：与实轴交点：7/31/2021105－3开环频率曲线的绘制二、开环幅相曲线的绘制（4）例3已知单位反馈系统开环传递函数为试绘制系统概略开环幅相曲线。解：起点：终点：7/31/2021115－3开环频率曲线的绘制二、开环幅相曲

4、线的绘制（5）例4已知系统开环传递函数为试概略绘制系统开环幅相曲线。解：起点：终点：与实轴交点：7/31/2021125－3开环频率曲线的绘制二、开环幅相曲线的绘制（5）例5.设系统开环传递函数为试绘制系统开环概略幅相曲线。解:起点：终点：7/31/2021135－3开环频率曲线的绘制二、开环幅相曲线的绘制（6）绘制开环概略幅相曲线的规律：1）起点2）终点3）若存在重等幅振荡环节，则在附近，相角突变。7/31/2021145－3开环频率曲线的绘制三、开环对数频率特性曲线绘制（1）绘制方法1）开环传递函数典型环节分解；2）确定一阶环节、二阶环节的交接频率，并标注；3）绘制低频段渐近线：方法一：任

5、取一点。方法二：（1，20ｌｇＫ）方法三：（，0db）4）作频段渐近特性线。7/31/2021155－3开环频率曲线的绘制三、开环对数频率特性曲线绘制（2）7/31/2021165－3开环频率曲线的绘制三、开环对数频率特性曲线绘制（3）例1已知系统开环传递函数为试绘制系统开环对数频率特性曲线。解：开环传递函数的典型环节分解形式为1）确定各交接频率及斜率变化值非最小相位一阶微分环节：，斜率增加惯性环节：，斜率减少振荡环节：，斜率减少最小交接频率2）绘制低频段渐近特性曲线。3）绘制频段渐近特性曲线7/31/2021175－3开环频率曲线的绘制三、开环对数频率特性曲线绘制（4）非最小相角系统——在右

6、半s平面存在开环零点或开环极点的系统★非最小相角系统未必不稳定★非最小相角系统未必一定要画0°根轨迹非最小相角系统由L(w)不能惟一确定G(s)★最小相角系统由L(w)可以惟一确定G(s)★非最小相角系统相角变化的绝对值一般比最小相角系统的大7/31/2021185－3开环频率曲线的绘制三、开环对数频率特性曲线绘制（4）例8开环系统Bode图如图所示，求G(s)。解依题有求K:7/31/2021195－3开环频率曲线的绘制四、延迟环节和延迟系统延时环节：输出量经恒延时后不失真地复现输入量变化的环节。延迟环节的输入输出的时域表达式：延时环节的传递函数：其频率特性：延迟环节的幅相曲线为单位圆7/3

7、1/2021205－3开环频率曲线的绘制