系统的频率特性

系统的频率特性Tag内容描述：<p>1、1,第四章 系统的频率特性分析, 频率特性概述 频率特性的图示方法 频率特性的特征量 最小相位系统与非最小相位系统 通过谐波，识别系统的传递函数 利用MATLAB分析频率特性,2,频率特性分析是经典控制理论中研究与分析系统特性的主要方法。,4.1 频率特性概述,因此，从某种意义上讲，频率特性法与时域分析法有着本质的不同。 频率特性虽然是系统对正弦信号的稳态响应，但它不仅能反映系统的稳态性能，而且可以用来研究系统的稳定性和动态性能。,3,4.1 频率特性概述,(部分分式处理),线性定常系统对谐波输入的稳态响应称为频率响应。,一、频率响。</p><p>2、第四节 控制系统频率特性的绘制,第五章 线性系统的频域分析法,教 学 重 点,控制系统的概略极坐标图和渐近线形式的对数坐标图的绘制。,教 学 难 点,5-4 控制系统频率特性的绘制,渐近线形式的对数坐标图幅频特性的绘制。,绘制开环频率特性的重要性,用频域法研究控制系统的最主要特点是根据开环频率特性判别闭环系统的稳定性及时域性能指标；,闭环系统的稳定性及时域性能指标也可以从闭环频域特性得到，但闭环特性需要从开环频率特性获得；,开环频率特性比较容易求得。,一、开环频率特性的极坐标图的绘制,1、从解析形式看极坐标图的绘制,系统。</p><p>3、4.6 系统开环频率特性 与系统性能的关系,本节内容,低频段与 稳态精度,高频段与 稳态性能,中频段与 稳态性能,1,2,3,1.动态性能指标 2.一阶、二阶阶跃响应分析 3.放大系数与稳态误差的关系,本节课要解决的问题,1.利用伯德图讨论频率特性与时域指标间的关系？ 2.设计一个合理的控制系统需要满足哪些要求？,引入： 开环频率特性的三个频段,1) 低频段特性曲线 在对数频率特性图中， 低频段通常是指L()曲线在第一个转折频率以前的区段。 此段的特性由开环传递函数中的积分环节和开环放大系数决定。 设低频段对应的开环传递函数为,对应低频段开环。</p><p>4、第二节 频率特性,第五章 线性系统的频域分析法,教 学 重 点,频率特性的基本概念及三种几何表示法。,教 学 难 点,5-2 频率特性,给稳定的系统输入一个正弦信号，系统的稳态输出也是一个正弦信号，其频率与输入信号同频率，其幅值和相位随输入信号频率的变化而变化。,设系统结构如图，,由劳斯判据知系统稳定。,给系统输入正弦信号，,Ar=1 =0.5,=1,=2,=2.5,=4,保持幅值不变，增大频率，曲线如下:,给稳定的系统输入一个正弦信号，其稳态输出是与输入同频率的正弦信号，幅值随而变，相角也是的函数。,在正弦信号输入下，系统输出的稳态分量与输。</p><p>5、机械工程控制基础,主讲人:荣军 E-mail:rj1219163.com,、引言,频率特性分析：将传递函数从复数域引到频域来分析系统的特性。,时域分析：重点研究过渡过程，通过阶跃或脉冲输入下系统的瞬态响应来研究系统的性能。,频域分析：通过系统在不同频率w的谐波输入作用下的稳态响应来研究系统的性能。,1、 时域分析的缺陷,高阶系统的分析难以进行；,难以研究系统参数和结构变化对系统性能的影响；,当系统某些元件的传递函数难以列写时，整个系统的分析工作将无法进行。,2、频域分析的目的,频域分析：以输入信号的频率为变量，在频率域，研究系统的。</p><p>6、第四章：系统的频域特性分析p.125,1.高阶系统的分析难以进行；难以研究系统参数和结构变化对系统性能的影响； 2.当系统某些元件的传递函数难以列写时，整个系统的分析工作将无法进行。,时域分析的局限性,频率特性分析的重要性,频率特性法，不用解方程，也不用求特征根，而是利用系统的频率响应图以及频率响应与时间响应的某些关系解决系统的设计和分析问题，间接的运用系统开环频率特性分析闭环响应，是一种图解法，形象直观。他是经典控制理论中研究与分析系统特性的主要方法。,补充内容： 非周期函数(信号)的谐波分析,1.周期函数和傅立。</p><p>7、Saturday, June 08, 2019,1,第七节 闭环系统频率特性的绘制,Saturday, June 08, 2019,2,一、闭环系统频率特性和开环系统频率特性的关系,对于单位反馈系统，闭环系统的频率特性F(jw)和开环系统的频率特性G(jw)的关系为,闭环系统的幅频特性和相频特性分别为,对于非单位反馈系统，闭环系统的频率特性F(jw),Saturday, June 08, 2019,3,P,设开环系统频率特性G(jw)的极坐标图如图所示,当w=w1时为图中A点,向量 OA=G(jw1),令 (1，j0) 为P点,向量 PA=1+G(jw1),如果选择一组w值，可得一组对应的M(w)和a(w)值，据此可画出闭环系统的幅频特性和相频特。</p><p>8、机械工程控制基础,主讲人:荣军 E-mail:rj1219163.com,、引言,频率特性分析：将传递函数从复数域引到频域来分析系统的特性。,时域分析：重点研究过渡过程，通过阶跃或脉冲输入下系统的瞬态响应来研究系统的性能。,频域分析：通过系统在不同频率w的谐波输入作用下的稳态响应来研究系统的性能。,1、 时域分析的缺陷,高阶系统的分析难以进行；,难以研究系统参数和结构变化对系统性能的影响；,当系统某些元件的传递函数难以列写时，整个系统的分析工作将无法进行。,2、频域分析的目的,频域分析：以输入信号的频率为变量，在频率域，研究系统的。</p><p>9、昆明理工大学信息工程与自动化学院自动化系,1,第5章 频域分析法,5.1 频率特性及其表示法 5.2 典型环节的频率特性 5.3 系统开环频率特性的绘制 5.4 用频率特性分析控制系统的稳定性 5.5 系统瞬态特性和开环频率特性的关系 5.6 闭环系统频率特性 5.7 系统瞬态特性和闭环频率特性的关系,昆明理工大学信息工程与自动化学院自动化系,2,5.4 用频率特性分析系统稳定性,1 控制系统的稳定判据 2 应用幅相频率特性判断系统稳定性 3 应用对数频率特性判断系统稳定性 4 奈氏稳定判据应用举例 5 频率域中描述系统的稳定裕量,昆明理工大学信息工程与自动。</p><p>10、控制工程基础 第6章控制系统的频率特性 本章主要内容 1 研究控制系统的频率特性及其表示方法 即研究控制系统的频率响应 2 频率特性的极坐标图 Nyquist图 3 频率特性的对数坐标图 Bode图 6 1频率特性的基本概念 时域。</p><p>11、实验六 控制系统的频率特性分析 1 已知系统传递函数为 要求 1 使用simulink进行仿真 改变正弦输入信号的频率 用示波器观察输出信号 记录不同频率下输出信号与输入信号的幅值比和相位差 即可得到系统的幅相频率特性 F 10时 输入 输出 F 50时 输入 输出 2 使用Matlab函数bode 绘制系统的对数频率特性曲线 即bode图 提示 a 函数bode 用来绘制系统的bode图 调用格。</p><p>12、机械控制理论基础,第五章 系统的频率特性,系统的频率特性,5.1 频率特性 5.2 频率特性的对数坐标图（伯德图） 5.3 频率特性的对数坐标图（奈奎斯特图） 5.5 最小相位系统的概念 5.6 闭环频率特性与频域性能指标 5.7 系统辨识,5.1 频率特性,1. 频率特性的概念,频率响应是指系统对正弦输入的稳态响应。,输出与输入的正弦幅值之比为,输出与输入的正弦相位差为,式中： 是在系统传递函。</p>