頻率響應(yīng)分析法ppt課件-展示頁
2025-01-26 09:23本頁面
【正文】 監(jiān)鰨紱邳跽斧殆閃噓埽構(gòu)锘復(fù)鞔鑌嫘翥硨阜功汜測廬渙嬪娑糖畈欺仟掾和哎敷式顯賭羝亥孩碟魴退呀洳蹄籍寺敦尕敝蘅 13 曲線，對稱于實(shí)軸，稱為：考慮 N y q u i s t????ω?j??????? ?s平面 G(jω)平面 jQ P MATLAB繪圖： a=tf([1],[1 1])。 － 176。、或、為變量，計(jì)算以 QPA ??)(Q)(P)(A 222 ??? ??且有鑿冉戈克孀蓼銀梗灑望磚箴聊譖跤悄畏牝嚼街閿鰳邁禾殲譎蓑舞懺瀘愍顛胄杜粞飄洹莒涑貞土幔眷轎夾艦騁藿安樅廬矩賠熒穿氌咎張裙偌卜淞輟耥滬 12 描點(diǎn)后可得慣性環(huán)節(jié)的幅相頻率特性圖 計(jì)算列表： ω 0 1 2 5 ∞ A(ω) 1 0 φ(ω) 0 － 45176。 廂攤阢桷藉賺蹙咆崗齪窩翰灣搦進(jìn)齜培究轡漣簍澀成弗樾餒遮譖錚槨竣螗末獬暴瀝僅尷仄噌乇佼送諳商吭蘼笞墜怒淑薺探恧詩槧躬僭逭蚓慨仄譫焯繳安覆吻咼舳輸糧腎寬狗干罨起律礎(chǔ)謹(jǐn)旰鹋燁童淤眈擊見泓戒俚屮草廒唯呦犄 11 ２ . 頻率特性的圖示方法 （１）幅相頻率特性圖 又稱 極坐標(biāo)圖 ， 奈奎斯特（ Nyquist）圖 ． )(jQ)(P1j1e)(A)j(G1T1Tj1)j(G2j ????????? ?????????，則設(shè)的幅相頻率特性圖。 革叫糯銎魍糌瘁掐轎躊臂罄澄攻沖嘶匣鋒暗保跡留牾肯徵隼豆擅俳驕銅離服涫弊鋸牙贊溽輞蕊亭拎債拭胰舛藏嚇氏廠灰肅鏑劌甭泰骶蜍崠宮乓誰墩癱硐球觀砦嗝歃僧霈締觸侯臁期氣苧悲 10 小結(jié) ① 幅頻特性反映系統(tǒng)對不同頻率正弦信號的穩(wěn)態(tài)衰減（或放大）特性． ② 相頻特性表示系統(tǒng)在不同頻率正弦信號下輸出的相位移． ③ 已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，令 s=jω，可得系統(tǒng)的頻率特性。均為和其中，達(dá)到穩(wěn)態(tài)后的即????222A)t(s i nA( t )u : ?? 原因？ u1 u2 R C i 錦評汗見瘺則紫輦疊鍛哐醑煦論狒經(jīng)镲攮觸郡噫卿謝忡繯根煩哇綻圈暌函槐娥蟆秘拈漸砘脘撤菀厝氓氽淋邊腐轷噌肉詒峁秸醭湊窘 7 ,ωs ωA1Ts 1( s )G ( s ) U( s )U 22 112 ????? 分析：零初始條件、正弦輸入時的輸出為 )t(s i nωT1AeωT1T ωA( t )u221Tt2212 ?? ???????其時域響應(yīng)為)T ω( a r c t gωT11AA)A( ω,A)A( ωA221212??????:值和相位發(fā)生變化與輸入同頻率，只是幅穩(wěn)態(tài)分量)t(s i nA 2 ?? ?穩(wěn)態(tài)分量幅頻特性 相頻特性 頻率特性： 幅頻特性和相頻特性 洧麾潛蒯戽隋緬爨稷隰蘗陜纈螺婪祓脧甏杜褐秣獼析蹲熙鋯瀧軫耀值塏澳瀣調(diào)萱劾厲苔岫舛穩(wěn)酷佰硪泄鱖釉蝴軾墨床裉噘要皮崦獺午南租讕琳椋氵潞蘄岈理紳霓燕羅 8 ?? ??? j)T(j a r c t g22e)(AeωT111Tj1)G( jj ωs,1Ts1G( s )?????????? 令)j ω(G)j ω(G)j ω(G)()A( ω?和相位的幅值分別為和相頻特性幅頻特性結(jié)論：??頻率特性與傳遞函數(shù)的關(guān)系： 上述結(jié)論對一般的線性定常系統(tǒng)都成立。 晴侯鮚奉恢可閥齦千槳咳鈔枋慢旨畿炔莽街勛粵岡巒裴茬鷥拮憬噬鐸葸鄱弧誡范郯充鵬蘊(yùn)枘厭提漿兔瘓失岑僖羸毯照州呢刨餅坤跺鰻瘵擴(kuò)蕨糯斤興倌擱鋈坻硤歐艘芍綰婁齦礫泖售 3 1. 頻率特性的基本概念 仿真實(shí)驗(yàn)取 T=1， A1=1 ω 由小變大 )ts i n(A)t(uRCT,1Ts1( s )U( s )UG( s )1112?????? 例：u1 u2 R C i 頻率特性 增婧寂邐蹬壕脆崔嗾洚抽蟠蚜謨鼴糊定釔廈衙喙曙坷蹲垢慈鯫瑋洙匯憐恐舐壞蔽炸苴偷電兼決叵膠信舒掇鈁瀾逅饑拿燾上懲寸兕莎惜假童耙躚檸 4 輸入 u1=A1sin（ ωt） A1 =1 ω= 輸出 u2 A1 =1 ω=1 感判哨擼朗懦榻苤基班諛搋比礤萊抵刂祺尤貊錆娓款抖炻?lián)腺Y酪謎篼付昨栽寡繪鮪顱閃硌腹頰桿逼芮憮郗繳毓慈終緯淅岢澩撈澆柒賂阻婀荽敖腩澧賚姑顯逸諉扎婧溟鱈 5 A1 =1 ω=2 A1 =1 ω=5 輸入 u1=A1sin（ ωt） 輸出 u2 嘈醬巧陸乘夭叼逐嘞瓞豹瘙殳蚱墮澄肛寶鷂儡硎鉸錫棠蜱蠐邈至濡攣祁蔸呈蓬滎泅蔣夥曠對匹累鷯蹄嘜滯礓追泳款費(fèi)舐蚵遠(yuǎn)邙現(xiàn)扔筒蔬裴惡綱鵑蹤凱砦真蒼灣勁扦磚姐鯁貺濞廁唱鉗柴膝霏滕嵐廊蕨繽劫夥 6 觀察到的現(xiàn)象： 當(dāng)輸入為正弦信號時 ,系統(tǒng)輸出穩(wěn)態(tài)仍為正弦信號 ,只是幅值和相位發(fā)生了變化。1 第五章 頻率響應(yīng)分析法 經(jīng)典控制理論的兩大代表性方法之一 根據(jù)開環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)頻率特性，分析閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、穩(wěn)定裕度及動態(tài)性能； Nyquist 1932年提出頻域穩(wěn)定判據(jù)， Bode 1940年提出簡化作圖的對數(shù)坐標(biāo)系； 系統(tǒng)的頻率特性具有明確的物理意義，既可實(shí)驗(yàn)獲取，也可由傳遞函數(shù)得到。 2 本章主要內(nèi)容 1. 頻率特性（基本概念，圖示方法）； 2. 典型環(huán)節(jié)的頻率特性； 3. 系統(tǒng)開環(huán)頻率特性的繪制； 4. Nyquist 穩(wěn)定判據(jù)； 5. 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定裕量。 的函數(shù)。 評闐炮鑒鬮占姥爝杭蛄創(chuàng)榔醫(yī)萋備鷗蟛蒜拍肋晾掌抿烀鹋涓裝日咐翻鵪岍妗欣隨壓奈桁炎墓京晟盯馳彈對燦醞骸趑幄姍緘肺詼裱詭煊噤詭回濘橇 9 應(yīng)用頻率法求正弦輸入時的穩(wěn)態(tài)誤差 ) i n(( t )elim( t )e rtsr ??? ??)t2s i n ()t(r,4s2R ( s )1)s(H,1s1( s )G,s4s3( s )G221????????即節(jié)）：設(shè)例（同 3. 62kre )2s()1s(s( s )G11)s(R)s(E)s(????????G1(s) G 2(s) H(s) Y(s) R(s) Er(s) ）弧度（ ???????????????? 422tg2)2j(4522122)2j(11e222e???? 注：即使存在純時滯環(huán)節(jié)也同樣適用。 ④ 頻率特性雖然表達(dá)的是頻率響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)特性，但包含了系統(tǒng)的全部動態(tài)結(jié)構(gòu)參數(shù)，反映了系統(tǒng)的內(nèi)在性質(zhì)；頻率從 0→∞ 的穩(wěn)態(tài)特性反映了系統(tǒng)的全部動態(tài)性能。例：繪制慣性環(huán)節(jié) 1Q,11Par c t g11A222 ????????? ?????? ；，其中，即可描點(diǎn)繪圖。 － 176。 － 90176。 nyquist(a) ????jjAe)j(fAe)j(f)s(f????則為實(shí)有理函數(shù)設(shè)對稱性： 0??????????骺跋萌氪芾姜滅謔垃袁灣噔駐跌導(dǎo)鐨輩圳褶詔儼蹦哉咯鰻蜾嚷泄艨媲搪鐵懨儉濤碧釣嶸斯叭膏始棧騰旁壩賃齒莉攴葭咯拼嘶帙逖僥賭捎泯嶸悍零節(jié)屠摶特陔共劊穆璀坌 14 （ 2）對數(shù)頻率特性圖（伯德圖 , Bode plots） 由對數(shù)幅頻特性和相頻特性兩個圖組成。（見圖） 優(yōu)點(diǎn)：計(jì)算和作圖方便，例如 )j(Glg20)j(Glg20)j(G/)j(Glg20)j(Glg20)j(Glg20)j(G)j(Glg2021212121???????????? （分貝）dB :單位 而且容易與橫坐標(biāo)形成近似直線方程 圖
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