二阶谐振系统的S域分析.ppt

1,5.4 二阶谐振系统的S域分析,谐振频率 衰减阻尼因子 频率变化影响 高品质因素,2,（一）谐振频率,等效,衰减因素,谐振频率,3,(二)阻尼衰减因子 的影响,若 不变，则共轭极点总是落在以原点为圆心，以 为半径的左半圆弧上,等幅震荡,衰减震荡,4,临界 不起振,实数,根本不起振,5,（三）频率变化影响,当频率变化时 在S平面沿着虚轴移动，将 代入Z(s)， 则为系统频率特性，幅度、相位均沿 变化。,6,讨论 的前提下， 不变 而 变化的情况,7,8,斜边乘高,直 角边之积,9,显著增长，而 增长缓慢些,10,(四)高品质因素的影响,品质因素定义为 包括了 两方面的影响 高，若谐振频率一定，则 小，损耗小，容易震荡，频率特性尖锐 低，则相反,11,例如：当 时的情况,放大,当 在 附近时的频率特性,12,13,边带,带宽,高 带窄,14,例如：高阶系统（极零点靠近虚轴）,无损电路，即 很小,15,零点处相位从-90 度到+90度跳变,极点处相位从+90度 到-90度跳变,16,有非常靠近虚轴的零极点,零点处相位从-90度 到+90度逐渐变化,极点处相位从+90度 到-90度逐渐变化,17,5.5全通网络和最小相移网络,系统位于极点左半平面，零点位于右半平面，且零点极点对于 轴互为镜象对称则，这种系统函数成为全通函数，此系统成为全通系统，或全通网络。 全通，即幅频特性为常数，相移肯定不是零，它本身是非最小相移网络,18,全通网络的零极点分布,从对称零点极点之和为180度 逐渐减少最后为-360度,19,20,例：,一些对称性强的网络可能是全通网络,零极点镜相对称,21,最小相移网络,零点位于右半平面，矢量夹角的绝对值较大 零点为于左半平面，矢量夹角的绝对值较小 定义：零点仅位于左半平面或虚轴上的网络函数称为“最小相移网络” 非最小相移网络可以看成最小相移网络和全通网络的极联,22,相互抵消,乘,23,5.6 系统稳定性,一个稳定系统对于有界激励信号产生有界的响应函数 稳定性是系统自身的性质之一，系统是否稳定与激励情况无关 系统冲激相应和系统函数也表征了系统的稳定性,24,稳定性的三种情况,稳定系统：H(s)全部极点落在左半平面（除虚轴外） 不稳定系统：H(s)有极点在右半平面，或虚轴有二阶以上重极点，不收敛。 边界稳定系统：H(s)有一阶极点，等幅震荡,25,稳定系统对零极点的要求,在右半平面不能有极点，全在左半面 在虚轴上只能有一阶极点 分子方次最多比分母方次高一次，即：转移函数 策动点函数 中分母的 的因子只能是 的形式，其中 都是正值，乘得的系数也是正值。,26,从最高次幂到最低次幂无缺项， 可以为零。 要么全部缺偶次项 要么全部缺奇次项 的性质也使用于,27,稳定性分析的应用举例,放大器或反馈系统是否产生自激？ 震荡器是否能起振？ 是否对某些信号有选频作用？,28,例：,已知 求： （1） （2）A满足什么条件能使系统稳定？,解：,必须满足：,此时系统稳定。,29,例：,已知反馈系统的阻抗为 系统的放大系数为 k 为常数 求：产生自激震荡的条件？,解：,产生自激震荡的条件是实