自动控制原理系统开环频率特性

自动控制原理系统开环频率特性1第一页，共二十四页，编辑于2023年，星期一5.3系统开环频率特性的绘制

1系统开环幅相频率特性2系统开环对数频率特性

2第二页，共二十四页，编辑于2023年，星期一1系统的开环幅相频率特性

0型系统

I型系统Ⅱ型系统

3第三页，共二十四页，编辑于2023年，星期一0型系统的开环幅相频率特性0型系统开环传递函数频率特性

特点

(1)时，,

故幅相频率特性由实轴上的点开始。(2)时,，故幅相频率特性终于坐标原点。(3)区段，幅相频率特性的形状与环节及参数有关。4第四页，共二十四页，编辑于2023年，星期一0型系统的开环幅相频率特性

例如开环系统传递函数的形式为幅相频率特性的形状如图所示图5.220型系统幅相频率特性之一5第五页，共二十四页，编辑于2023年，星期一0型系统的开环幅相频率特性

例如开环系统传递函数的形式为幅相频率特性的形状如图所示图5.230型系统幅相频率特性之二6第六页，共二十四页，编辑于2023年，星期一0型系统的开环幅相频率特性

例如开环系统传递函数的形式为幅相频率特性的形状如图所示图5.230型系统幅相频率特性之二7第七页，共二十四页，编辑于2023年，星期一I型系统的开环幅相频率特性I型系统开环传递函数频率特性

特点

(1)时，,

故幅相频率特性由无穷远沿负虚轴方向开始。(2)时,，故幅相频率特性沿终于坐标原点。(3)，幅相频率特性按幅值无穷大为半径变化了，如图中虚线所示。8第八页，共二十四页，编辑于2023年，星期一I型系统的开环幅相频率特性I型系统幅相频率特性的形状如图所示

图5.24I型和Ⅱ型系统的幅相频率特性9第九页，共二十四页，编辑于2023年，星期一I型系统的开环幅相频率特性

例5.3开环系统传递函数的形式为当时，,

时趋于无穷远的渐近线平行于虚轴。这一渐近线的横坐标按下试确定：

当时,，图5.25开环幅相特性

10第十页，共二十四页，编辑于2023年，星期一Ⅱ型系统的开环幅相频率特性Ⅱ型系统开环传递函数

特点

(1)时，,

故幅相频率特性由无穷远沿方向开始。(2)时,，故幅相频率特性沿终于坐标原点。(3)，幅相频率特性按幅值无穷大为半径变化了，如图中虚线所示。11第十一页，共二十四页，编辑于2023年，星期一Ⅱ

型系统的开环幅相频率特性Ⅱ型系统幅相频率特性的形状如图所示

图5.24I型和Ⅱ型系统的幅相频率特性12第十二页，共二十四页，编辑于2023年，星期一1系统的开环幅相频率特性

总结①幅相频率特性的低频段

13第十三页，共二十四页，编辑于2023年，星期一1系统的开环幅相频率特性

总结②幅相频率特性的高频部分

14第十四页，共二十四页，编辑于2023年，星期一1系统的开环幅相频率特性

总结③幅相频率特性与负实轴和虚轴的交点频率特性与负实轴的交点:

频率特性与虚轴的交点

④

区段，幅相频率特性的形状与分子分母环节及参数有关。15第十五页，共二十四页，编辑于2023年，星期一2系统的开环对数频率特性对数幅频特性对数相频特性系统类型与开环对数频率特性16第十六页，共二十四页，编辑于2023年，星期一系统的开环对数幅频特性

例5.3的开环系统传递函数为

对数幅频特性

先绘出式中各环节的对数幅频特性分量，然后将各环节特性分量的纵坐标相加，就可以得到系统开环对数幅频特性。

17第十七页，共二十四页，编辑于2023年，星期一系统的开环对数幅频特性

图5.27例5.3的开环对数频率特性18第十八页，共二十四页，编辑于2023年，星期一系统的开环对数幅频特性绘制步骤

（1）确定交接频率，标在角频率轴上。（2）在处，量出幅值，如图5.27中A点。（3）通过A点作一条–20NdB/十倍频的直线，直到第一个交接频率（图5.27中B点）。如果，则低频渐近线的延长线经过A点。（4）以后每遇到一个交接频率，就改变一次渐近线斜率。

19第十九页，共二十四页，编辑于2023年，星期一系统的开环对数相频特性

例5.3的开环系统传递函数为

对数相频特性

先绘出各分量的相频特性，然后将各分量的纵坐标相加，就可以得到系统的开环对数相频特性。在实际工作中也常常用解析法进行计算。特点在低频区，对数相频特性起于。在高频段，相频特性趋于。20第二十页，共二十四页，编辑于2023年，星期一系统类型与开环对数频率特性0型系统

I型系统Ⅱ型系统21第二十一页，共二十四页，编辑于2023年，星期一系统类型与开环对数频率特性0型系统

开环频率特性有如下形式其对数幅频特性的低频部分如图所示。特点①低频段斜率为0dB/十倍频；②低频段的幅值为，稳态位置误差系数。

图5.280型系统对数频率特性低频段示意图

22第二十二页，共二十四页，编辑于2023年，星期一系统类型与开环对数频率特性I型系统

开环频率特性有如下形式其对数幅频特性的低频部分如图所示。图5.29I型系统对数频率特性低频段示意图23第二十三页，共二十四页，编辑于2023年，星期一系统类型与开环对数频率特性I型系统特点①低频段斜率为