[理學(xué)]自動(dòng)控制原理-展示頁(yè)
2024-10-28 01:09本頁(yè)面
【正文】 第五章 頻率法 5 ? ? ? ?22180180 90 a r c ta n90 a r c ta ncccc? ? ? ????????? ??? ? ??? ????????? ????：－－實(shí) 線(xiàn)? ?2 c? ? ? ? c距 越 遠(yuǎn) 越 大 。 ? ?cc圖 (a ) : ω 不 存 在 ， 因 此 γ ω 也 不 存 在 。2021/11/10 第五章 頻率法 1 第 5章 頻率法 頻域分析法 : Frequency Domain Response Analysis 用頻率響應(yīng)來(lái)分析系統(tǒng)的方法。 2021/11/10 第五章 頻率法 2 系統(tǒng)特性和開(kāi)環(huán)頻率特性的關(guān)系 （ 1）開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性的斜率和相頻特性的關(guān)系 ? ?:/kW s K s?圖 ( b )1. 開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)頻率特性的基本性質(zhì) ? ? 2:/kW s K s?圖 ( c)? ?: kW s K?圖 ( a )2021/11/10 第五章 頻率法 3 ? ? ? ?: 1 8 0 1 8 0 9 0 9 0cc? ? ? ?? ? ? ?＋圖 ( b )? ? ? ?( ) : 1 8 0 1 8 0 1 8 0 0ccc ? ? ? ?? ? ? ?＋圖結(jié)論： 應(yīng)選擇中頻段斜率為 20dB/dec(1)，最大 不超過(guò) 30dB/dec()， 以保證系統(tǒng)具有 足夠的相位裕量。2021/11/10 第五章 頻率法 4 (2)低頻段和高頻段特性斜率對(duì)中頻段 的影響 ? ?c??1c??? ?c??越大， 越大 ① 低頻段特性 ? ? ? ?1 8 0 9 0cc? ? ? ?： ＝ － ＝虛 線(xiàn) ? ? ? ?11180180 180 a r c t a na r c t a ncccc? ? ? ????????? ??? ? ? ??? ????????? ????：實(shí) 線(xiàn)? ?1 c? ? ? ? c 。② 高頻段特性 2c??? ?c??越小， 越大 ? ?k21KWsss?????????結(jié)論 ：中頻段的長(zhǎng)度對(duì)相位裕量有很大影響，中頻 段越長(zhǎng)，相位裕量越大。 c?2021/11/10 第五章 頻率法 9 最大相位裕量與中頻段線(xiàn)段長(zhǎng)度有關(guān)， n越大，中頻 段線(xiàn)段越長(zhǎng)，最大相位裕量越大。而當(dāng) n=4時(shí)，常稱(chēng)為 三階工程最佳 系統(tǒng)。 結(jié)論： 2021/11/10 第五章 頻率法 10 ③ 放大系數(shù)的變化對(duì)相位裕量的影響之三 1212c? ? ??? ?c??時(shí)， 最大 3－ 2/1/如 圖 特 性2021/11/10 第五章 頻率法 11 控制系統(tǒng)的頻率特性： 低頻段、中頻段、高頻段。 三頻段法 (定性、定量 ) ? 低頻段 ： L(ω )在第一個(gè)轉(zhuǎn)折頻率之前的頻段。 所以 低頻段決定了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能 。 為了使系統(tǒng)滿(mǎn)足一定的穩(wěn)態(tài)指標(biāo) ， 低頻段要有一定的高度(20lgK)和斜率 (N)。 若 L(ω)的中頻段斜率為 20dB/dec，且占據(jù)的頻率區(qū)間較寬， 可認(rèn)為中頻段對(duì)應(yīng)的開(kāi)環(huán)傳函為： () ckKWsss???則閉環(huán)傳函： () 11()11 ( ) 111ckBckcWs sWsW s Tsss???? ? ? ??? ?? 相當(dāng)于一個(gè)一階系統(tǒng) ， ts=3/ω c， 階躍響應(yīng)單調(diào)上升 ， 系統(tǒng)的 穩(wěn) 定性較高 ， ω c越大 ， 系統(tǒng)的 快 速性越好 。 %?2021/11/10 第五章 頻率法 13 ? 中頻段的穿越頻率 的選擇，決定于系統(tǒng)暫 態(tài)響應(yīng)速度的要求。 ? 中頻段的長(zhǎng)度對(duì)相位裕量有很大影響，中頻 段越長(zhǎng)，相位裕量越大。 c?一個(gè)設(shè)計(jì)合理的系統(tǒng)， 中頻段 應(yīng)根據(jù)暫態(tài)特性的要求來(lái)設(shè)計(jì)，且形狀應(yīng)大致如下： 2021/11/10 第五章 頻率法 14 ? 高頻段： L(ω )在中頻段以后的頻段。 ? ? ? ?()(
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