頻率特性和時域性能指標(biāo)的關(guān)系-wenkub.com
2025-05-10 00:02 本頁面
【正文】 4. L(ω)特性的高頻段應(yīng)有較大的斜率，以增強系統(tǒng)肋抗干擾能力。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。但是，若高階系統(tǒng)存在著一對共扼復(fù)數(shù)主導(dǎo)極點時，則可用二階系統(tǒng)所建立的關(guān)系來近似表示。 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。若 Mp值較高，則系統(tǒng)的動態(tài)過程超調(diào)量大，收斂慢，平穩(wěn)性和快速性都較差。 2021年 6月 16日星期三 17 六、閉環(huán)頻域指標(biāo)與時域指標(biāo)的關(guān)系 用閉環(huán)頻率特性分析、設(shè)計系統(tǒng)，通常以諧振峰值 Mp和頻帶寬度ωb(或諧振頻率 ωp)作為依據(jù)。 35 90r??2021年 6月 16日星期三 16 五、開環(huán)頻率特性高頻段對系統(tǒng)性能的影響 L(ω)高頻段特性由小時間常數(shù)的環(huán)節(jié)構(gòu)成，則其轉(zhuǎn)折頻率均遠(yuǎn)離截止頻率 ωc，所以對系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)影響不大。如果兩個二階系統(tǒng)的 r相同，那么它們的 δ%相同， ωc較大的系統(tǒng)， Ts必然較短。由圖中可見 r與 ξ是單調(diào)增的，于是， r越小， δ%越大； r越大， δ%越小。 K增大， L(ω)特性上移， ωc增大，更加靠近 ω2，L(ω)高頻段斜率對 r的影響大，相角裕度較?。籏減小， L(ω)特性下移， ωc減小，更加靠近 ω1，L(ω)低頻段斜率對 r的影響大，相角裕度較??；K減小取某個值時，可使 r達(dá)到極大值。 ω2增高， r減??； ω2降低， r增大。( 1 )KK T sG s T Ts T s????2021年 6月 16日星期三 9 令： 相角裕度為： 由上式可知： ① 如果 ωc,ω2不變， r僅隨 ω1變化。 當(dāng) ωc較低時，相角裕度主要由 L(ω)低頻段的斜率決定；當(dāng) ωc較高時，相角裕度主要由 L(ω)高頻段的斜率決定；當(dāng) ωc低頻往高頻變化時，相角裕度受L(ω)低頻段斜率的影響逐步減小，受 L(ω)高頻段斜率的影響則逐步增大。 右圖為開環(huán)為積分環(huán)節(jié)的單位反饋系統(tǒng)。 ④ 帶寬頻率 ： 帶寬較寬，表明系統(tǒng)能通過頻率較高的輸入信號；帶寬較窄，說明系統(tǒng)只能通過領(lǐng)率較低的輸入情號。 M(0)越接近 1，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度越高；反之，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度越低。 1?? )(1 ?L 0?1klog200?當(dāng) 時， ，有： 0??? 0)(0 ??L???? 00 ,l o g20l o g200 ???? kk2021年 6月 16日星期三 5 二、 頻域性能指標(biāo) 1. 開環(huán)頻域指標(biāo) ? 幅值穩(wěn)定裕度： 180?穿越頻率處的負(fù)增益 定義在極坐標(biāo)上： 定義在對數(shù)坐標(biāo)上： ? 相角穩(wěn)定裕度： 截止頻率 (幅值穿越頻率 )處的相位 +180? 20 log ( )ggLA ???1()gh A ??( ) 180g?? ??其中： 1 8 0 ( )c? ? ?? ? ? ( ) 1cA ? ?其中： 2021年 6月 16日星期三 6 2. 閉環(huán)頻域指標(biāo) 0 1 2 3 40
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