《版Bode图专讲》PPT课件.ppt

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1、§4-3控制系统的开环频率特性系统开环对数频率特性开环对数幅频特性:开环对数相频特性:叠加§4-2典型环节的频率特性在工程实际中，常将频率特性画成半对数坐标的形式，这种半对数坐标图又称为Bode图。对数频率特性曲线(即Bode图)半对数坐标：纵坐标按线性分度；横坐标为频率，按对数分度。§4-2典型环节的频率特性Bode图是由对数幅频特性和对数相频特性两张图组成的。对数幅频特性：将幅频A(ω)取常用对数后再乘以20作为纵坐标，用L(ω)表示，按线性分度；横坐标为频率，按对数分度。对数频率特性曲线(即Bode图)对数幅频特性ω(rad/s)0.11101000L(ω)(dB)2040-20一般将

2、这两条曲线画到一起用同一个横坐标表示对数相频特性ω(rad/s)0.11101000φ(ω)90°-90°-180°一、(理想)微分环节的频率特性§4-2典型环节的频率特性对数频率特性曲线(即Bode图)：L(ω)(dB)φ(ω)-20-90°ω(rad/s)01100.12090°[20]§4-2典型环节的频率特性对数频率特性曲线(即Bode图)：二、积分环节的频率特性L(ω)(dB)φ(ω)-20-90°ω(rad/s)01100.12090°[-20]§4-2典型环节的频率特性2、对数频率特性曲线(即Bode图)：讨论：①当ω→0时②当ω→∞时L(ω)(dB)φ(ω)ω(rad/s)-

3、20-90°01/10T1/T10/T[-20]③当ω=1/T时（特征点）三、惯性环节的频率特性L(ω)(dB)φ(ω)2090°01/10τ1/τ10/τω(rad/s)§4-2典型环节的频率特性四、一阶微分环节的频率特性对数频率特性曲线(即Bode图)：[20]§4-2典型环节的频率特性五、二阶振荡环节的频率特性对数频率特性曲线(即Bode图)：渐近线之一渐近线之二L(ω)(dB)φ(ω)-40-180°ω(rad/s)01/T1/10T10/T-20-90°五、二阶振荡环节的频率特性对数频率特性曲线(即Bode图)：§4-2典型环节的频率特性[-40]§4-2典型环节的频率特性六、二阶

4、微分环节的频率特性对数频率特性曲线(即Bode图)：L(ω)(dB)φ(ω)40180°ω(rad/s)01/τ1/10τ10/τ2090°[40]七、放大(比例)环节的频率特性ω(rad/s)0.11101000L(ω)(dB)2040-20对数频率特性曲线(即Bode图)：§4-2典型环节的频率特性§4-2典型环节的频率特性Bode图的一般作图方法P1341、将系统频率特性化为典型环节频率特性的乘积的形式；2、根据组成系统的各个典型环节，确定转角频率及相应的斜率，并画出近似的幅频折线和相频曲线；3、必要时，对近似曲线作适当的修正。举例：试绘制该系统的Bode曲线。开环频率特性伯德图绘制一

5、般规律：2、在频率为1点，找到起始参考点；3、根据型别，从起始参考点绘制低频段的射线，确定低频段；4、在最小的转折频率处绘制往高频的射线段，并在新的射线段上标注下一个转折频率点的射线段，依次进行；5、在转折频率点处做适当的修改成为实际曲线；6、相频特性要从型别起始，在各个典型环节转折点处改变各个相位变化的一半，注意转折点处左右10倍频程中，有无和其他转折频率的左右10倍频程干涉，如有干涉，需修正相位曲线；7、注意验证终止相位的大小以及高频斜率的大小是否满足终止条件。1、将开环频率特性整理成标准形式后，确定比例环节K，型别，以及从小到大的转折频率点；ω(rad/s)0.111010002040

6、-90°L(ω)(dB)-180°-270°φ(ω)[-20][-40][例1]：设系统的开环传递函数为：试绘制系统开环对数频率特性曲线和开环幅相特性曲线。解：①绘制开环对数频率特性曲线：且②开环幅相特性曲线：0j-1§4-3控制系统的开环频率特性[例2]：设系统的开环传递函数为：试绘制系统开环对数频率特性曲线和开环幅相特性曲线。解：①绘制开环对数频率特性曲线：且ω(rad/s)0.111010002040-90°L(ω)(dB)-180°-270°φ(ω)[-20][-60]0j-1②开环幅相特性曲线：§4-3控制系统的开环频率特性？[例3]：设系统的开环传递函数为：试绘制系统开环对数频率

7、特性曲线和开环幅相特性曲线。解：①绘制开环对数频率特性曲线：[-40][-20][-60]②开环幅相特性曲线：0j-1§4-3控制系统的开环频率特性ω(rad/s)0.1110002040-90°L(ω)(dB)-180°-270°φ(ω)106(dB)[例4]：设系统的开环传递函数为：试绘制系统的开环对数频率特性曲线和开环幅相特性曲线。解：①绘制开环幅相特性曲线：②开环对数频率特性曲线：0j-1根据：有得此