[信息與通信]第四章控制系統(tǒng)的頻率特性(參考版)
2025-02-24 13:11本頁(yè)面
【正文】 要求能夠由已知的傳遞函數(shù)畫(huà)出乃氏圖和伯德圖，也能夠根據(jù)系統(tǒng)頻率特性曲線求出系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。對(duì)于這類系統(tǒng)，可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出系統(tǒng)的頻率特性曲線，進(jìn)而求出系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。產(chǎn)生諧振峰對(duì)應(yīng)的頻率諧振頻率 r?? ?諧振頻率處的幅值。圖決定，這樣即可求定，對(duì)應(yīng)的頻率由開(kāi)環(huán)圓的參數(shù)決圓和相角由的交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的幅值與圓圓和等圖與等圖上，系統(tǒng)開(kāi)環(huán)制的覆蓋在以相同比例尺繪透明片上，然后再把它圓繪制在圓和等等應(yīng)用相同的比例尺，將N y q u i s tNMNMN y q u i s tN y q u i s tNM ? ?c u tBW?? ?? BW03 d B ，有對(duì)于一般低通濾波系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的頻率范圍，幅值不低于頻寬二、 系統(tǒng)的頻域指標(biāo) ?BWb?dB3? r?rMlg20? ?? ???jXjXiolg20? ?對(duì)應(yīng)的頻率。圓對(duì)應(yīng)的的正切值相同，與于，由而只是一段圓弧。利用等 M圓和等 N圓可由開(kāi)環(huán)頻率特性求出閉環(huán)頻率特性。），可通過(guò)計(jì)算描點(diǎn)畫(huà)中頻段（剪切頻率附近c(diǎn)? 對(duì)于一般 單位反饋的最小相位系統(tǒng) ， 低頻輸入時(shí) 輸出的幅值和相位均與輸入基本相等，這正是閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)所需要的工作頻段及結(jié)果； 高頻輸入時(shí) 輸出的幅值和相位則與開(kāi)環(huán)特性基本相同，而中間頻段的形狀隨系統(tǒng)阻尼比的不同有較大的變化。 第五節(jié) 控制系統(tǒng)的閉環(huán)頻響 一、由開(kāi)環(huán)頻率特性估計(jì)閉環(huán)頻率特性 ? ??jX ? ??jY? ??jG? ??jH ? ?? ?? ?? ? ? ??????jHjGjGjXjY??1 閉環(huán)頻率特性? ? ? ??? jHjG 開(kāi)環(huán)頻率特性c?? ??L?? ?? ?? ?? ?? ??????jGjGjXjYjH???11 則閉環(huán)幅頻特性設(shè)系統(tǒng)為單位反饋，? ? 1jG ???低頻時(shí)，? ?? ? 1 ???jXjY的性質(zhì)。 實(shí)用的大多數(shù)系統(tǒng)為最小相位系統(tǒng)，為 了簡(jiǎn)化工作量，對(duì)于最小相位系統(tǒng)的伯德圖， 可以只畫(huà)幅頻特性。 ? ?? ?? ?? ????? jGTTjG 22221111????? ? ? ? ? ?0 11 1121212211 ????????? TTsTsTsGsTsTsG例? ? ? ?11 11212211 ?????????????jTjTjGjTjTjG? ?? ? ????????212211ar c t gTar c t gTar c t gTar c t gT?????0 ???0 0 ? ???1? ???2? ? ? ??? 21 LL ??90?90??90??180?11T 21T ? ?? ?2221T1T1?????? 21 a r c t g Ta r c t g T ???? 21 a r c t g Ta r c t g T ?結(jié)論 : 對(duì)于相同階次的基本環(huán)節(jié) ,當(dāng) 連續(xù)變化時(shí) ,最小相位的基本環(huán)節(jié)造成的相 移是最小的。 ? ?? ?? ?? ?? ?? ? 1j31jG1j211jG1j21j211jGj1jG25422321?????????????????????????：各轉(zhuǎn)角頻率及相應(yīng)斜率、五個(gè)典型環(huán)節(jié)，確定d e cdB40 2 n??高頻的兩折線，過(guò) ?de cdBT20 2 ??高頻的兩折線，過(guò) ?de cdBT20 3 ??高頻的兩折線，過(guò) ?d e cdB20 1 ??斜率的直線，過(guò) ?17. 520l g7. 5 ?畫(huà)近似幅頻折線和相頻曲線并疊加 0 40 20 40 20 ?90??270??180??0?90 2 20 1 4 6 8 10 ??decdB20? decdB60?decdB80?decdB60?2 3 畫(huà)波特圖 ? P108習(xí)題 411 三、最小相位系統(tǒng) 最小相位傳遞函數(shù) —— 在 s右半平面既無(wú)極點(diǎn)、又無(wú)零點(diǎn)的傳遞函數(shù)，稱最小相位傳遞函數(shù)；否則，為非最小相位傳遞函數(shù)。如不存在積分環(huán)節(jié)，則作一條幅值為 20logK的水平線； 6．在每個(gè)轉(zhuǎn)角頻率處改變漸近線的斜率，如果為慣性環(huán)節(jié)，斜率改變?yōu)?20(db/dec)；二階振蕩環(huán)節(jié)，斜率改變?yōu)?40(db/dec)；一階微分環(huán)節(jié)，斜率改變?yōu)?+20N(db/dec)； 7. 如果要求精確對(duì)數(shù)幅頻特性圖，可對(duì)漸進(jìn)線進(jìn)行修正； 8. 畫(huà)出每一環(huán)節(jié)的對(duì)數(shù)相頻特性圖，然后把所有組成環(huán)節(jié)的相頻特性在相同的頻率下相 疊加 ，即可得到系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)相頻特性。 ? ? ? ?? ?? ? ? ?? ? ? ?nm1Tj1Tjj1j1jKjG2121 ?????? ???????????? ? ? ?????????????????2121Ta r c t gTa r c t g2a r c t ga r c t gjG????????? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ??22
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