自动控制原理系统开环频率特性演示文稿

自动控制原理系统开环频率特性演示文稿1昆明理工大学信息工程与自动化学院自动化系当前第1页\共有22页\编于星期二\13点（优选）自动控制原理系统开环频率特性2昆明理工大学信息工程与自动化学院自动化系当前第2页\共有22页\编于星期二\13点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昆明理工大学信息工程与自动化学院自动化系当前第3页\共有22页\编于星期二\13点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昆明理工大学信息工程与自动化学院自动化系当前第4页\共有22页\编于星期二\13点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昆明理工大学信息工程与自动化学院自动化系当前第5页\共有22页\编于星期二\13点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昆明理工大学信息工程与自动化学院自动化系当前第6页\共有22页\编于星期二\13点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昆明理工大学信息工程与自动化学院自动化系当前第7页\共有22页\编于星期二\13点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昆明理工大学信息工程与自动化学院自动化系当前第8页\共有22页\编于星期二\13点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昆明理工大学信息工程与自动化学院自动化系当前第9页\共有22页\编于星期二\13点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昆明理工大学信息工程与自动化学院自动化系当前第10页\共有22页\编于星期二\13点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昆明理工大学信息工程与自动化学院自动化系当前第11页\共有22页\编于星期二\13点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昆明理工大学信息工程与自动化学院自动化系当前第12页\共有22页\编于星期二\13点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昆明理工大学信息工程与自动化学院自动化系当前第13页\共有22页\编于星期二\13点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昆明理工大学信息工程与自动化学院自动化系当前第14页\共有22页\编于星期二\13点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昆明理工大学信息工程与自动化学院自动化系当前第15页\共有22页\编于星期二\13点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昆明理工大学信息工程与自动化学院自动化系当前第16页\共有22页\编于星期二\13点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昆明理工大学信息工程与自动化学院自动化系当前第17页\共有22页\编于星期二\13点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昆明理工大学信息工程与自动化学院自动化系当前第18页\共有22页\编于星期二\13点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昆明理工大学信息工程与自动化学院自动化系当前第19页\共有22页\编于星期二\13点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昆明理工大学信息工程与自动化学院自动化系当前第20页\共有22页\编于星期二\13点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昆明理工大学信息工程与自动化学院自动化系当前第21页\共有22页\编于星期二\13点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