第5章2——Nyquist曲线ppt课件

.,1,5-2幅相频率特性Nyquist曲线,任何一个复杂系统都是由有限个典型环节组成。,开环传递函数分解成典型环节串连形式,.,2,设典型环节频率特性,则系统开环频率特性:,5-2幅相频率特性Nyquist曲线,2020/5/24,.,3,1放大环节K0,传递函数,幅频特性和相频特性,放大环节的幅相特性曲线,频率特性,5-2幅相频率特性Nyquist曲线,2020/5/24,.,4,2微分环节,传递函数,频率特性,幅频特性和相频特性,微分环节的幅相特性曲线,5-2幅相频率特性Nyquist曲线,2020/5/24,.,5,3积分环节,传递函数,幅频特性和相频特性,频率特性,积分环节的幅相特性曲线,5-2幅相频率特性Nyquist曲线,2020/5/24,.,6,4惯性环节,传递函数,频率特性,幅频特性和相频特性,5-2幅相频率特性Nyquist曲线,2020/5/24,.,7,惯性环节的幅相特性曲线,幅相曲线为圆心在点（1/2,j0）上，半径为1/2的半圆,5-2幅相频率特性Nyquist曲线,2020/5/24,.,8,5一次微分环节,传递函数,频率特性,幅频特性和相频特性,一次微分环节幅相特性曲线,5-2幅相频率特性Nyquist曲线,2020/5/24,.,9,（6）振荡环节,频率特性：,传递函数：,5-2幅相频率特性Nyquist曲线,2020/5/24,.,10,5-2幅相频率特性Nyquist曲线,2020/5/24,.,11,5-2幅相频率特性Nyquist曲线,2020/5/24,.,12,振荡环节的幅相特性曲线,5-2幅相频率特性Nyquist曲线,2020/5/24,.,13,7延迟环节,传递函数,幅频特性和相频特性,频率特性,当比较小时，则,延迟环节的幅相特性曲线,5-2幅相频率特性Nyquist曲线,2020/5/24,.,14,8不稳定惯性环节,传递函数,频率特性,惯性环节的幅相特性曲线,5-2幅相频率特性Nyquist曲线,2020/5/24,.,15,二、开环幅相曲线的绘制Nyquist图,开环传递函数：开环频率特性：,5-2幅相频率特性Nyquist曲线,2020/5/24,.,16,结论：开环幅频特性是串联环节幅频特性幅值之积开环相频特性是串联环节相频特性相角之和,5-2幅相频率特性Nyquist曲线,2020/5/24,.,17,开环幅相频率特性曲线,Nyquist图奈奎斯特图简称奈氏图,不能清楚地表明开环传递函数中每个环节(参数)对系统的性能影响。(手工绘图麻烦),能在一幅图上表示出系统在整个频率范围内的频率响应特性(直观)。,2.缺点,1.优点,5-2幅相频率特性Nyquist曲线,2020/5/24,.,18,幅相曲线（Nyquist)图的3个要点,0，0型系统,位于正实轴的有限值,终点:,曲线收敛于原点，且曲线与坐标轴相切。,起点:0,Re,Im,0,1）起点和终点,5-2幅相频率特性Nyquist曲线,2020/5/24,.,19,1，I型系统,曲线是一条渐近于平行与负虚轴的线段。,曲线收敛于原点，且曲线与坐标轴相切。,起点:,终点:,1个积分环节项产生的相角是,Re,Im,0,+,5-2幅相频率特性Nyquist曲线,2020/5/24,.,20,幅相曲线与实轴交点：,曲线与负实轴交点：,2）与负实轴的交点,5-2幅相频率特性Nyquist曲线,2020/5/24,.,21,结论：绘制幅相曲线草图(描点作图)关键是抓两头(起点、终点)，带中间(实轴)。,3）变化范围(象限、单调性）,5-2幅相频率特性Nyquist曲线,2020/5/24,.,22,例1考虑下列二阶传递函数：,试绘制这个传递函数的幅相曲线。,解：,起点,终点,5-2幅相频率特性Nyquist曲线,2020/5/24,.,23,解：,起点,终点,5-2幅相频率特性Nyquist曲线,2020/5/24,.,24,例题2：绘制的幅相曲线。,解:,起点:,终点:,5-2幅相频率特性Nyquist曲线,2020/5/24,.,25,例题3：绘制的幅相曲线。,解:,起点:,终点:,5-2幅相频率特性Nyquist曲线,2020/5/24,.,26,5-2幅相频率特性Nyquist曲线,求交点：,2020/5/24,.,27,5-2幅相频率特性Nyquist曲线,P.180图5-20,.,28,例4已知试分析并绘制T和T情况下的幅相曲线。,解:,起点:,终点:,5-2幅相频率特性Nyquist曲线,2020/5/24,.,29,例题5：绘制的幅相曲线。,解:,起点:,终点:,5-2幅相频率特性Nyquist曲线,2020/5/24,.,30,求交点：,5-2幅相频率特性Nyquist曲线,该系统为非最小相位系统,2020/5/24,.,31,最小相位系统与非最小相位系统,最小相位系统,非最小相位系统,在右半s平面内既无开环极点、无开环零点，且无延迟环节的传递函数称为最小相位传递函数，具有这类传递函数的系统称为最小相位系统。,在右半s平面内有开环极点或零点，且不含延迟环节的传递函数称为非最小相位传递函数，具有这类传递函数的系统称为非最小相位系统。,5-2幅相频率特性Nyquist曲线,2020/5/24,.,32,5-2幅相频率特性N