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时间:2019-06-01
《线性系统的频域分析方法教学课件PPT开环频率曲线的绘制》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
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7/22/202115-3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)7/22/202125-3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7/22/202135-3开环频率曲线的绘制一、典型
2、环节及其频率特性(2)非最小相位系统环节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7/22/202145-3开环频率曲线的绘制一、典型环节及其频率特性(3)典型环节的幅相频率特性⑴比例环节⑵微分环节⑶积分环节⑷惯性环节0K7/22/202155-3开环频率曲线的绘制一、典型环节及其频率特性(4)⑸一阶复合微分不稳定惯性环节7/22/202165-3开环频率曲线的绘制一、典型环节及其频率特性(5)⑹振荡环节7/22/202175-3开环频率曲线的绘制二、开环幅相曲线的绘制(1)绘制方法(1)起点和终点;(2)与实轴的交点;穿越频率:(3)变化范
3、围(象限和单调性)。7/22/202185-3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:7/22/202195-3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:7/22/2021105-3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:7/22/2021115-3开环频率曲线的绘制二、开环幅相曲线的绘制(5)例4已知系统开环传递函数
4、为试概略绘制系统开环幅相曲线。解:起点:终点:与实轴交点:7/22/2021125-3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:7/22/2021135-3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。7/22/2021145-3开环频率曲线的绘制三、开环对数频率特性曲线绘制(1)Bode图7/22/2021155-3开环频率曲线的绘制⑴幅值相乘=对数相加,便于叠加作图;纵轴横轴坐标特点特点按lgw刻度,d
5、ec“十倍频程”按w标定,等距等比“分贝”⑵可在大范围内表示频率特性;⑶利用实验数据容易确定L(w),进而确定G(s)。三、开环对数频率特性曲线绘制(2)7/22/2021165-3开环频率曲线的绘制三、开环对数频率特性曲线绘制(3)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7/22/2021175-3开环频率曲线的绘制三、开环对数频率特性曲线绘制(4)⑸一阶复合微分7/22/2021185-3开环频率曲线的绘制三、开环对数频率特性曲线绘制(5)⑹振荡环节7/22/2021195-3开环频率曲线的绘制三、开环对数频率特性曲线绘制(6)⑺二阶复合微分7
6、/22/2021205-3开环频率曲线的绘制绘制方法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:任取一点。方法二:(1,20lgK)方法三:(,0db)4)作频段渐近特性线。三、开环对数频率特性曲线绘制(7)7/22/2021215-3开环频率曲线的绘制三、开环对数频率特性曲线绘制(8)7/22/2021225-3开环频率曲线的绘制三、开环对数频率特性曲线绘制(9)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
7、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7/22/2021235-3开环频率曲线的绘制三、开环对数频率特性曲线绘制(10)非最小相角系统——在右半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7/22/2021245-3开环频率曲线的绘制三、开环对数频率特性曲线绘制(11)例8开环系
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