第5章频率响应法_第1页
第5章频率响应法_第2页
第5章频率响应法_第3页
第5章频率响应法_第4页
第5章频率响应法_第5页
已阅读5页，还剩12页未读， 继续免费阅读

下载本文档

版权说明：本文档由用户提供并上传，收益归属内容提供方，若内容存在侵权，请进行举报或认领

文档简介

第五章频率响应法Chapter5FrequencyResponseMethods分析控制系统(经典控制理论)时域法(劳斯判据)根轨迹法频域法(Nyquist判据)频率响应法具有以下特点：(1)频率特性具有明确的意义。对于一阶和二阶系统，频率性能指标和时域性能指标有确定的对应关系；对于高阶系统，可建立近似的对应关系。(2)控制系统及其元部件的频率特性可以运用分析法和实验方法获得。(3)控制系统的频率设计可以兼顾动态响应和噪声抑制两方面的要求。(4)频率响应法适用于线性定常系统、纯滞后系统和部分非线性系统的分析。

本章重点内容系统的频率特性开环系统的典型环节分解和开环频率特性曲线的绘制（伯德图和乃氏图）频率域的稳定判据（乃氏判据）稳定裕度及闭环系统的频域性能指标5.1频率特性5.1.1频率特性的基本概念频率特性（频率响应）是系统(或元件)对不同频率正弦输入信号的响应特性。频率特性定义

在正弦输入下，系统稳态输出分量与输入量的复数之比。一般用表示。设系统结构如图，由劳斯判据知系统稳定。给系统输入一个幅值不变频率不断增大的正弦，Ar=1ω=0.5ω=1ω=2ω=2.5ω=4曲线如下:结论：给稳定的系统输入一个正弦，其稳态输出是与输入同频率的正弦，幅值随ω而变，相角也是ω的函数。40不设系统输入信号表示为,A为常量。其拉氏变换输出信号则系统的输出为线性系统的传递函数对于稳定系统，所有根都具有负实部，假设极点均为相异的实数极点，则上式改写为对上式取拉氏反变换(假设初始条件为0)当时，系统响应的瞬态分量趋向于零，其稳态分量为

系数由有留数法可以确定和为的奇函数。鉴于设因为的分子和分母多项式为实系数，故上式中的和为关于的偶次幂实系数多项式，和为关于的奇次幂实系数多项式，即和为的偶函数，因而可以求得在此基础上得出下列重要结论：(1)对于正弦输入，稳态输出是和输入具有相同频率的正弦信号；(2)频率响应函数是把传递函数中的s用代替，其幅值等于输出与输入的幅值比；(3)的相位角是输出相对于输入的相位角。

频率特性是另一种形态的数学模型

频率特性、传递函数与微分方程之间的关系频率特性传递函数微分方程jω=d/dts=jωs=/p系统根据定义求取

即已知系统的微分方程，把正弦输入函数带入，求出其稳态解，取输出稳态分量与输入正弦量的复数比即可得到。根据传递函数求取

即用代入系统的传递函数，即可得到。通过实验的方法直接测得频率特性的求取幅相频率特性（乃氏图）

ω由0变化到∞时的极坐标图对数频率特性（Bode图）

由对数幅频特性和对数相频特性组成对数幅相频率特性（尼氏图）以对数幅值作纵坐标、以相位移作横坐标、以频率为参变量频率特性的表示方法由传递函数确定系统的频率特性频率特性除了由实验的方法直接求得外，也可以由传递函数的零、极点来求取。设系统的开环传递函数为对应的频率特性为设在s平面的虚轴上任取一点，把该点与的所有零、极点连接成向量，如图所示。这些向量分别以极

人人文库> 全部分类> 教育资料 > 课件下载

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

最新文档

评论

0/150

提交评论