頻率特性和時(shí)域性能指標(biāo)的關(guān)系-資料下載頁
2025-05-14 00:02本頁面
【正文】 ()(2)()( ???????? ?? jnnn eAjjj ?????開環(huán)頻率特性為： ))(2))((()( 22???????jjjjG nnk ??① Mp與 δ%的關(guān)系 閉環(huán)幅頻特性為： 22 2 2 2() ( ) ( 2 )nnnM ?? ? ? ? ? ?? ??2() 0 1 2pndM d ? ? ? ?? ? ? ? ?2121pM ??? ? ( 0 0. 70 7 )???2021年 6月 16日星期三 18 繪制上述結(jié)果與 δ%、 r之間關(guān)系，如右圖。圖中表明： Mp越小，系統(tǒng)的阻尼性能越好。若 Mp值較高，則系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過程超調(diào)量大，收斂慢，平穩(wěn)性和快速性都較差。 Mp＝ ~，對(duì)應(yīng)的δ%： 26％～ 30％，這時(shí)的動(dòng)態(tài)過程有適度的振蕩，平穩(wěn)性及快速性均較好。工程中常以 Mp＝ 。 Mp過大 (如Mp2)，則閉環(huán)系統(tǒng)階躍響應(yīng)的超調(diào)量可達(dá) 40％以上。 ② Mp、 ωb與 Ts的關(guān)系 22 2 2 21()2( ) ( 2 )nbn b n bM ?? ? ? ? ? ?????422 44221 ????? ????? nb2 2 43 1 2 2 4 4bsT? ? ? ??? ? ? ? ?2021年 6月 16日星期三 19 同樣可以繪制 ωbTs和 Mp之間的關(guān)系。 由圖可見，對(duì)于給定的諧振峰值 Mp，調(diào)節(jié)時(shí)間 Ts與帶寬 ωb成反比，頻帶寬度越寬，則調(diào)節(jié)時(shí)間 Ts越短。實(shí)際上，如果系統(tǒng)有較寬的通頻帶，則表明系統(tǒng)自身的“慣性”很小，故動(dòng)作過程迅速，系統(tǒng)的快速性好。 2. 高階系統(tǒng) 對(duì)于高階系統(tǒng)，難于找出閉環(huán)頻率特性的頻域指標(biāo)和時(shí)域指標(biāo)之間的關(guān)系。但是，若高階系統(tǒng)存在著一對(duì)共扼復(fù)數(shù)主導(dǎo)極點(diǎn)時(shí)，則可用二階系統(tǒng)所建立的關(guān)系來近似表示。至于一般的高階系統(tǒng)，常用下列兩個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行分析、估算： % 0. 16 0. 4( 1 )pM? ? ? ? 22 1 .5 ( 1 ) 2 .5 ( 1 )s p p cT M M ????? ? ? ? ???其中： 1 pM??2021年 6月 16日星期三 20 七、結(jié)論 通過以上分析可以看出，系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性反映了閉環(huán)系統(tǒng)的性能。對(duì)于最小相位系統(tǒng)，開環(huán)幅頻特性和相頻特性之間有確定的關(guān)系，系統(tǒng)性能完全可以由開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性 L(ω)反映。根據(jù)開環(huán)特性與系統(tǒng)性能之間的關(guān)系，我們所希望得到的開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性應(yīng)具有如下的性質(zhì)： 1. 如果要求具有一階或二階無差度，則 L(ω)特性低頻段應(yīng)具有 20dB/dec或 40dB/dec的斜率。為保證系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度，低頻段應(yīng)有較高的分貝值。 2. L(ω)特性應(yīng)以 20dB/dec的斜率穿過零分貝線，且具有一定的中頻段寬度。這樣，系統(tǒng)就有足夠的穩(wěn)定裕度，以保證閉環(huán)系統(tǒng)具有較好的平穩(wěn)性。 3. L(ω)特性應(yīng)具有盡可能高的截止頻率 ωc，以提高閉環(huán)系統(tǒng)的快速性。 4. L(ω)特性的高頻段應(yīng)有較大的斜率，以增強(qiáng)系統(tǒng)肋抗干擾能力。 2021年 6月 16日星期三 21 小結(jié) 1. 頻率特性的定義和表示方法 2. Nyquist穩(wěn)定性判據(jù)及其應(yīng)用 3. 相對(duì)穩(wěn)定性 4. 開環(huán)頻率特性與系統(tǒng)性能的關(guān)系 5. 閉環(huán)頻率特性與系統(tǒng)性能的關(guān)系 6. 高階系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)分析方法
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1