《成型自动控制基础》教学课件：2016-3典型环节的频率特性.pdf

《《成型自动控制基础》教学课件：2016-3典型环节的频率特性.pdf》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、3、典型环节的频率特性（1）比例环节Xs()cWs()KXs()rXj()cWj()KXj()r输入输出成比例，不失真，无时延Ws()KWj()K幅相频率特性Wj()()PjQ()Kj0或写成j()Wj()(Wj)eWj()K()0比例环节的幅相频率特性(奈氏图)比例环节输出量的幅值不变，相位保持与输入量同步Ws()KWj()K幅频特性：A()K；相频特性：()0L()/dBK1对数幅频特性：20logK0K1K1logL()20lgK常数0K120logK0K1K120log

2、K相频特性：()180()0log1802、积分环节Us()K1KcWs()Ws()Usr()sTss式中，K=1/T，T称为积分环节的时间常数。当输入量为utc()KttT/时，输出量为ut()KttT/c输入输出成积分关系，当输入消失时，输出维持不变，输出具有记忆功能。KKK频率特性：Wj()je2j（2）幅相频率特性（奈氏图）1Wj()0j1P()0Q()或写成11jWj()0je2积分环节输出量随ω的增大而减小相位始终滞后输入量90°K积分环节的频率特性：Ws()sKKK频率特性：W

3、j()je2jKKA()()arctan(0)2KL()/dBLA()20lg()20lg40K1020lg20lg,K20当K1时，1,L()0;20110100当10时，L()2040K1可见斜率为－20dB/dec（-1特性）()当KLK0时1,()，20lg;110100当KL时，()090当有两个积分环节时可见斜率为－40dB/dec（-2特性）（3）惯性环节KKWs()Wj()Ts1Tj1有一个储能元件，输出延缓地反映输入的变化规律幅相频率特性1KW

4、j()()PjQ()A()1Tj221T1T()arctanT式中P()Q()221T221T频率低时，输出量的幅值衰减比较小，相位滞后不大随着频率的增大，输出量幅值→0，相位滞后→90°具有低通滤波特性KKWs()Wj()Ts1Tj1KAT(),()arctan221T22①对数幅频特性：LA()KT20lg()20lg20lg1，为了图示简单，采用分段直线近似表示。方法如下：低频段：当T1时，LK()20lg，称为低频渐近线。高频段：当T1时，LK()T20lg

5、20lg，称为高频渐近线。这是一条斜率为-20dB/Dec的直线（表示每增加10倍频程下降20分贝）。当0时，对数幅频曲线趋近于低频渐近线，当时，趋近于高频渐近线。低频高频渐近线的交点为：20lg20lgKKT20lg，得：KTK,o，称为转折频率或交接频率。T可以用这两个渐近线近似的表示惯性环节的对数幅频特性。10渐近线0-10左图中，红、绿-20线分别是低频、高频渐近线，蓝0°线是实际曲线。-45°-90°1111125102020T10T5T2TTTTTT波德图误差分析（实际频率特性和渐近线之间的误差）：当时，误差为：22o120lg1T

6、当时，误差为：22o220lg120lgTT最大误差发生在T0.10.20.5125101L(),dB-0.04-0.2-1-3-7-14.2-20.04o处，为T渐近线,dB0000-6-14-202220lg1Tmax0误差,dB-0.04-0.2-1-3-1-0.2-0.043()dB0-1-2-3-41111251010T5T2TTTTT②相频特性：()arctanT作图时先用计算器计算几个特殊点：T0.010.020.050.10.20.30.50.71.0()-0.6-1.1-2.9-5.7-11.3-16.7-

7、26.6-35-45T2.03.04.05.07.0102050100()-63.4-71.5-76-78.7-81.9-84.3-87.1-88.9-89.411当0时(0)，0;();()当时，当时，。TT4210渐近线0-10-200°-45°-90°1111125102020T10T5T2TTTTTT10渐近线0-10-200°-45°-90°1111125102020T10T5T2TTTTTT