用頻域特性法分析系統(tǒng)穩(wěn)定性及改進(jìn)措施課程設(shè)計(jì)-資料下載頁
2025-02-27 22:25本頁面
【導(dǎo)讀】用時(shí)域分析法分析和研究系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性和穩(wěn)態(tài)誤差最為直觀和準(zhǔn)確，但是，用解析方法求解高階系統(tǒng)的時(shí)域響應(yīng)往往十分困難。求的性能指標(biāo)時(shí)，很難提出改善系統(tǒng)性能的途徑。用圖解分析法評(píng)價(jià)系統(tǒng)性能的一種工程方法。頻率特性可以由微分方程或傳。遞函數(shù)求得，還可以用實(shí)驗(yàn)方法測定。頻域分析法不必直接求解系統(tǒng)的微分。性能的影響，并可以進(jìn)一步指明如何設(shè)計(jì)校正。雜的求解運(yùn)算，計(jì)算量較小，是一種常用的分析和控制系統(tǒng)的方法。階系統(tǒng)而言，閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是：特征方程根的實(shí)部必須全小于零。晰地判定其閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。并且，采用相位裕量γ和幅值裕量gK兩個(gè)。法可方便、迅速地獲得問題的近似解。每一種圖解法都是基于某一形式的坐。0變化時(shí)頻率響應(yīng)的幅。變化時(shí)，負(fù)平面上矢量終端走出的軌跡。矢量的長度對(duì)應(yīng)幅頻值?？固厍€，簡稱奈氏圖。勻分度，記作dec。A，單位為分貝，對(duì)其按線性。輸出連續(xù)系統(tǒng)的每個(gè)輸入的Bode圖。
【正文】 坐標(biāo)圖不但計(jì)算簡單，繪圖容易，而且能直觀的顯示時(shí)間常數(shù)等系統(tǒng)參數(shù)變化對(duì)系統(tǒng)性能的影響。因此更加具有工程實(shí)用意義。 (3)控制系統(tǒng)一般由若干典型環(huán)節(jié)所組成，熟悉典型環(huán)節(jié)的頻率特性可以方便的獲得 系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性，利用開環(huán)幅相頻率特性可以方便的分析閉環(huán)系統(tǒng)的性能。 (4)開環(huán)系統(tǒng)的對(duì)數(shù)坐標(biāo)頻率特性曲線 (伯德圖 )是控制系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)的主要工具。開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性曲線 L(? )一 ? 的低頻段表征了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能，中頻段表征了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能，高頻段則反映了系統(tǒng)抗干擾的能力。 (5)奈奎斯特穩(wěn)定性判據(jù)是利用系統(tǒng)的開環(huán)幅相頻率特性 G(j? )H(j? )曲線 —— 又稱奈氏曲線，是否包圍 GH 平面中的 (— l， j0)點(diǎn)來判斷閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。它不但能判斷閉環(huán)系統(tǒng)的絕對(duì)穩(wěn)定性 (穩(wěn)態(tài)性能 )，還能分析系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性 (動(dòng)態(tài)性能 )。 (6)伯德圖是與奈氏圖對(duì)應(yīng)的另一種頻域圖示方法，繪制伯德圖比繪制奈氏圖要簡便得多。因此，利用伯德圖來分析系統(tǒng)穩(wěn)定性及求取穩(wěn)定裕量 —— 相位裕量和幅值裕量，也比奈氏圖方便。 15 （ 7）如果高頻段特性是由小時(shí)間常數(shù)的環(huán)節(jié)決定的，由于其轉(zhuǎn)折頻率遠(yuǎn)離 c? ，所以對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)影響不大。然而從系統(tǒng)抗干擾的角度看，高頻段是很有意義的。 (8)諧振頻率 r? ，諧振峰值 rM 和帶寬 0 一 b? 是重要的閉環(huán)頻域性能指標(biāo)，根據(jù)它們與時(shí)域性能指標(biāo)間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，可以估計(jì)系統(tǒng)的重要時(shí)域性能指標(biāo) pt ， %p? 和 st 等。 [1], 黃堅(jiān) .自動(dòng)控制原理及其應(yīng)用 ,高等教育出版社， 2021 [2] 謝紅衛(wèi) . 現(xiàn)代控制系統(tǒng) . 高等教育出版社， 2021 [3] 胡壽松 . 自動(dòng)控制原理 . 科學(xué)出版社， 2021 [4] 黃忠霖 . 自動(dòng)控制原理的 MATLAB實(shí)現(xiàn) . 國防工業(yè)出版社， ,2021 16 課程設(shè)計(jì)成績評(píng)定表 系部： 班級(jí)： 學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)： 項(xiàng)目 分值 優(yōu)秀 (100x≥ 90) 良好 (90x≥ 80) 中等 (80x≥ 70) 及格 (70x≥ 60) 不及格(x60) 評(píng)分 參考標(biāo)準(zhǔn) 參考標(biāo)準(zhǔn) 參考標(biāo)準(zhǔn) 參考標(biāo)準(zhǔn) 參考標(biāo)準(zhǔn) 平時(shí)考核 20 學(xué)習(xí)態(tài)度認(rèn)真，科學(xué)作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)，嚴(yán)格保證設(shè)計(jì)時(shí)間并按任務(wù)書中規(guī)定的進(jìn)度開展各項(xiàng)工作。 學(xué)習(xí)態(tài)度比較認(rèn) 真，科學(xué)作風(fēng)良好，能按期圓滿完成任務(wù)書規(guī)定的任務(wù)。 學(xué)習(xí)態(tài)度尚好，遵守組織紀(jì)律，基本保證設(shè)計(jì)時(shí)間，按期完成各項(xiàng)工作。 學(xué) 習(xí) 態(tài) 度尚可，能遵守 組 織 紀(jì)律，能按期完成任務(wù)。 學(xué)習(xí)馬虎，紀(jì)律渙散，工 作 作 風(fēng)不嚴(yán)謹(jǐn) , 不能 保 證 設(shè)計(jì) 時(shí) 間 和進(jìn)度。 課程設(shè)計(jì)報(bào)告 報(bào)告內(nèi)容組織書寫 20 結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，邏輯性強(qiáng)，層次清晰，語言準(zhǔn)確，文字流暢，完全符合規(guī)范化要求，書寫工整或用計(jì)算機(jī)打印成文；圖紙非常工整、清晰。 結(jié)構(gòu)合理，符合邏輯，文章層次分明，語言準(zhǔn)確，文字流暢，符合規(guī)范化要求，書寫工整或用計(jì)算 機(jī)打印 成文；圖紙工整、清晰。 結(jié)構(gòu)合 理，層次較為分明，文理通順，基本達(dá)到規(guī)范化要求，書寫比較工整；圖紙比較工整、清晰。 結(jié) 構(gòu) 基 本合理，邏輯基本清楚，文 字 尚 通順，勉強(qiáng)達(dá)到 規(guī) 范 化要求；圖紙比較工整。 內(nèi)容空泛，結(jié)構(gòu)混亂，文 字 表 達(dá)不清，錯(cuò)別字較多，達(dá)不 到 規(guī) 范化要求；圖紙 不 工 整或不清晰。 技術(shù)水平 20 設(shè)計(jì)合理、理論分析與計(jì)算正確，文獻(xiàn)查閱能力強(qiáng)、引用合理、調(diào)查調(diào)研非常合理、可信。 設(shè)計(jì)合理、理論分析與計(jì)算正確，文獻(xiàn)引用、調(diào)查調(diào)研比較合理、可信。 設(shè)計(jì)合理，理論分析與計(jì)算基本正確，主要文獻(xiàn)引用、調(diào)查調(diào)研比較可信。 設(shè) 計(jì) 基 本合理，理論分 析 與 計(jì)算 無大錯(cuò)。 設(shè) 計(jì) 不 合理，理論分析 與 計(jì) 算有 原 則 錯(cuò)誤，文獻(xiàn)引用、調(diào)查調(diào)研 有 較 大的問題。 創(chuàng)新 10 有重大改進(jìn)或獨(dú)特見解，有一定實(shí)用價(jià)值 有較大改進(jìn)或新穎的見解，實(shí)用性尚可 有一定改進(jìn)或新的見解 有 一 定 見解 觀念陳舊 上機(jī)操作 30 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，有很強(qiáng)的實(shí)際動(dòng)手能力、經(jīng)濟(jì)分析能力和計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較準(zhǔn)確，有較強(qiáng)的實(shí)際動(dòng)手能力、經(jīng)濟(jì)分析能力和計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較準(zhǔn)確，有一定的實(shí)際動(dòng)手能力。 實(shí) 驗(yàn) 數(shù) 據(jù)無大錯(cuò)。 實(shí) 驗(yàn) 數(shù) 據(jù)不可靠，實(shí)際 動(dòng) 手 能力差。 指導(dǎo)教師評(píng)定成績： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 17 課程設(shè)計(jì)成績匯總 學(xué)號(hào) 姓名 班級(jí) 成績
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