第14章-控制系统的频域分析与校正课件

北京航空航天大学出版社2009.8，MATLAB和控制系统模拟实践。在线交流，q笔答，MATLAB和控制系统模拟实践，第14章控制系统的频域分析和校正，MATLAB和控制系统模拟实践，北京航空航天大学出版社，2009.8。在线通信、q笔译、主要内容、原理要点14.1控制系统的频域分析14.1.1频率特性概述14.1.2频率特性的其他表示方法14.1.3MATLAB频域分析的相关函数14.1.4MATLAB频域分析示例基于14.2频域方法的控制系统稳定性分析14.2.1频域方法的稳定性确定和稳定性毛利概述、MATLAB和控制基于在线交流，要求，14.2.2频域方法确定控制系统稳定性相关MATLAB函数14.2.3MATLAB频域方法稳定性确定示例14.3控制系统频域方法校正14.3.1频域方法高级校正和示例14.3.2频域方法延迟校正和示例14.3.3频域方法高级延迟校正和示例，MATLAB和控制系统模拟实践，北京在线交流，问答，原理要点，1。频率特性定义了稳定线性常数系统与正弦输入信号输出的稳态分量和输入正弦信号的复数比率。其中是系统的幅频特性。系统的相位频率特性。MATLAB和控制系统模拟练习，北京航空航天大学出版社2009.8。在线交流，需要提问，2。频率特性和传递函数关系：3 .频率特性曲线有三种表示：数值坐标、极坐标和对数振幅贴图。对数坐标是Bode图。由对数振幅和对数相位频率特性曲线2图组成。对数幅频特性幅值的对数值，MATLAB和控制系统模拟实践，北京航空航天大学出版社，2009.8。在线交流，要求，与频率的关系曲线；对数相位频率特性是频率特性的相位角度和频率的关系曲线。极座标图形为Nyquist曲线。系统的频率特性表示如下：频率特性是输入信号频率的复合函数，是频率连续变化时端点的极坐标轨迹。MATLAB和控制系统模拟练习，北京航空航天大学出版社2009.8。在线交流，需要提问，对数图像地图Nichols曲线。是在每个频率为参数的情况下合成对数振幅和对数相位频率特性2映射。以横坐标表示拓扑的纵坐标，表示参数的图形方法。MATLAB和控制系统模拟实践，北京航空航天大学出版社，2009.8。在线交流，问答，4。Nyquist稳定性标准Nyquist稳定性清除包括：如果开环模型包含m个不稳定极，单位负反馈单变量闭环系统稳定性的充分条件是开环系统的Nyquist图逆时针包围(-1，j0)时m周。MATLAB和控制系统模拟练习，北京航空航天大学出版社2009.8。在线交流，需要提问，5。系统相对稳定性确定(稳定性裕度)系统的稳定性包括相位角稳定性裕度和振幅稳定性裕度。相位角稳定性毛利是系统极轴图的模式值为1的矢量和负实际轴的角度。MATLAB与控制系统模拟实践，北京航空航天大学出版社，2009.8。在线通信、问答、相位角稳定裕度表示系统在临界稳定状态下允许的最大相位延迟。振幅稳定性毛利是系统极坐标图和负实轴交点的模值倒数：MATLAB和控制系统模拟实践，北京航空航天大学出版社2009.8。在线通信、q&a、使用对数坐标中显示的分贝值、振幅稳定性毛利表示系统在临界稳定状态下系统增益允许的最大增加量。MATLAB和控制系统模拟练习，北京航空航天大学出版社2009.8。在线交流，需要提问，6。闭环系统频率特性通常描述闭环系统频率特性的性能指标主要是谐振峰值、谐振频率、带宽和带宽频率。其中谐振峰表示系统闭环频率特性振幅的最大值。、MATLAB和控制系统模拟练习，北京航空航天大学出版社2009.8。在线交换，需要提问，谐振频率表示系统闭环频率特性振幅最大值出现时的频率。带宽频率是指系统幅度-频率特性减少时的相应频率。系统带宽表示频率范围。MATLAB和控制系统模拟练习，北京航空航天大学出版社2009.8。在线交换，需要提问，7。频域方法校正方法主要是高级校正、延迟校正和延迟-高级校正等。使用高级补偿装置进行补偿的基本原理是利用相位超前的特性作为对原始系统组件引起的相位延迟过大的补偿。MATLAB和控制系统模拟练习，北京航空航天大学出版社2009.8。利用在线通信、问答、手动延迟网络，系列校正主要采用高频振幅衰减特性，以降低系统的开环振幅交叉频率，提高系统的相位裕度。延迟-前面的基本原理是利用前面的部分增加系统的相位裕量，利用后面的部分提高系统的正常状态性能。MATLAB和控制系统模拟练习，北京航空航天大学出版社2009.8。在线通信、问答、14.1控制系统的频域分析、14.1.1频率特性概述频域方法是工程上广泛使用的分析和集成系统的间接方法。基于频率特性数学模型的图形分析，分析了系统性能，如稳定性、快速性和准确性。频域方法被广泛应用，因为它弥补了时域方法的不足，易于使用，应用范围广，数学模型容易得到。MATLAB和控制系统模拟练习，北京航空航天大学出版社2009.8。在线交流，需要提问，14.1.2频率特性的其他表示方法频率特性曲线有三种表示：数字坐标、极坐标和对数振幅图。1.对数坐标图对数坐标图由对数频率特性和对数相位频率特性曲线2图组成。MATLAB和控制系统模拟练习，北京航空航天大学出版社2009.8。在线交换，需要提问，对数幅频特性范围的数字和频率的关系曲线；对数相位频率特性是频率特性的相位角度和频率的关系曲线。日志幅频特性的纵轴为：MATLAB和控制系统模拟练习，北京航空航天大学出版社，2009.8。在线交换，必要的问题，使用线性索引；横坐标是每个频率，使用对数梯度。对数相位频率特性的纵轴以度为单位，使用线性梯度。横坐标是每个频率，还使用对数梯度。横坐标使用对数梯度扩展表示的频率范围。MATLAB和控制系统模拟练习，北京航空航天大学出版社2009.8。在线交流，需要提问，2。极座标图表极座标图表Nyquist曲线。系统的频率特性表示如下：频率特性是输入信号频率的复合函数，是频率连续变化时端点的极坐标轨迹。MATLAB绘图、MATLAB和控制系统模拟练习，北京航空航天大学出版社2009.8。在线交流，需要提问，Nyquist曲线频率在连续变化中。自动控制原理教科书中一般只绘制频率对部分曲线。您可以分析曲线是否在范围和内部，以及是否沿水平轴镜像曲线。MATLAB和控制系统模拟练习，北京航空航天大学出版社2009.8。在线交换，需要提问，3。对数图像对数图像日志图像，即Nichols曲线。是在每个频率为参数的情况下合成对数振幅和对数相位频率特性2映射。以横坐标表示拓扑的纵坐标，表示参数的图形方法。MATLAB和控制系统模拟练习，北京航空航天大学出版社2009.8。在线交流，需要提问，14.1.3MATLAB频域分析相关函数表14.1简要介绍了这些函数的使用和功能说明。，MATLAB和控制系统模拟练习，北京航空航天大学出版社2009.8。在线交流，需要提问，表14.1频域分析相关功能的使用和功能说明，MATLAB和控制系统模拟练习，北京航空航天大学出版社，2009.8。在线交流，需要提问，MATLAB和控制系统模拟练习，北京航空航天大学出版社，2009.8。在线交流，必要问题，MATLAB和控制系统模拟练习，北京航空航天大学出版社，2009.8。在线交流，必要问题，MATLAB和控制系统模拟练习，北京航空航天大学出版社，2009.8。在线交流，必要问题，14.1.4MATLAB频域分析示例1:系统的开环传递函数绘制系统的Bode图。MATLAB和控制系统模拟练习，北京航空航天大学出版社2009.8。在线交流，需要提问，s=TF(s)；G=1000 * (s 1)/(s 2) * (s 2 17 * s 4000)传输功能：1s 1000-s 4 19s 3 4034s 2 8000 SBO de(g)在线交流，需要提问，图14.1示例1系统BOD图，MATLAB和控制系统模拟练习，北京航空航天大学出版社，2009.8。在线交流，需要提问，图14.2示例1系统BOE图(指定频率范围)，MATLAB和控制系统模拟练习，北京航空航天大学出版社，2009.8。在线交流，有问题。示例2:系统的开环传递函数是系统的Bode图。MATLAB和控制系统模拟练习，北京航空航天大学出版社2009.8。线上通讯，需要提问，num=5；Den=conv(12，121)；W=logspace(-2，3，100)；%指定频率范围mag，phase，w=bodies (num，den，w)；mag db=20 * log 10(mag)；振幅为%的单位转换子浮点(2，1，1)；Semilogx(w，magdB)；% log幅频特性图栅格绘制；MATLAB和控制系统模拟练习，北京航空航天大学出版社2009.8。在线交流，需要提问，标题(系统Bode地图)；xlabel(Frequency(rad/sec)；ylabel(gain db)；Subplot(2，1，2)；Semilogx(w，phase)；%代数相位频率特性图栅格绘制；xlabel(Frequency(rad/sec)；ylabel(phase deg)；MATLAB和控制系统模拟练习，北京航空航天大学出版社2009.8。在线交流，需要提问，图14.3示例2系统BOE图，MATLAB和控制系统模拟练习，北京航空航天大学出版社，2009.8。在线交流，需要提问，示例3:系统的开环传递函数在k取不同的值时绘制系统的BOE图。%K分别为10，50，1000K=10500000；Forii=1:3，MATLAB和控制系统模拟实践，北京航空航天大学出版社，2009.8。线上通讯，需要问题，g (ii)=TF (k) (ii)，1100500；端点bodies (g (1)、r :g (2)、b-g (3) title(系统k/(s 2 10s 500) bodies，K=10，500)网格、MATLAB和控制系统模拟练习，北京航空航天大学出版社2009.8。在线交流，需要提问，图14.4示例3K分别为10，50，1000系统Bode图、MATLAB和控制系统模拟练习，北京航空航天大学出版社2009.8。在线交流，需要提问，示例4:单位负反馈系统的开环传递函数是绘制系统Nyquist曲线。MATLAB和控制系统模拟练习，北京航空航天大学出版社2009.8。线上通讯，需要问题，num=202010；Den=conv(110，110)；Nyquist(num，den)，MATLAB和控制系统模拟实践，北京航空航天大学出版社，2009.8。在线通信，问答，图14.5示例4系统的Nyquist曲线，MATLAB和控制系统模拟实践，北京航空航天大学出版社，2009.8。在在线通信、问答、图14.5的情况下，通过坐标范围设置进行本地放大，可以获得更清晰的本地图像，如图14.6所示。num=202010；Den=conv(110，110)；Nyquist (num，den) axis (-22-55) MATLAB和控制系统模拟实践，北京航空航天大学出版社2009.8。在线交流，需要提问，图14.6示例4部分放大系统Nyquist曲线，MATLAB和控制系统模拟实践，北京航空航天大学出版社，2009.8。在线交流，有问题，同样，通过范围设置也可以获得本地Nyquist曲线。仅绘制具有系统的Nyquist曲线，如图14.7所示。num=202010；Den=conv(110，110)；W=0.1:0.13336100re，im=Nyquist(num，den，w)；MATLAB和控制系统模拟练习，北京航空航天大学出版社2009.8。线上通讯，需要问题，plot(re，im)axis(-22-55)；栅格；栅格。Title(系统(20s 2 20s 10)/(s 2 s) (s 10) Nyquist图表( omeg0)，fontsize，12)；MATLAB和控制系统模拟练习，北京航空航天大学出版社2009.8。在线交流，需要提问，图14.7示例4系统Nyquist曲线()MATLAB和控制系统模拟练习，北京航空航天大学出版社2009.8。在线交流，要求，示例5:观察对传输功能的原点处增加的极点后极坐标图的变化趋势。MATLAB和控制系统模拟练习，北京航空航天大学出版社，2009.8。在线交流，需要提问，%原始系统num=3；den=21；Nyquist(num，den)axis(-24-22)；栅格；栅格。MATLAB和控制系统模拟练习，北京航空航天大学出版社2009.8。在线交流，需要提问，图14.8示例5元系统极坐标图，MATLAB和控制系统模拟练习，北京航空航天大学出版社，2009.8。在线交流，问题必需，%系统附加单极num=3；de n1=210；Ny