自动控制原理第12讲(对数频率特性)

1、1,5.2对数频率特性（Bode图）,2,开环传递函数分解成典型环节串连形式,设典型环节频率特性,系统开环频率特性,系统开环对数幅频特性(取对数变乘为加),3,对数幅频特性坐标图,纵坐标均按线性分度,横坐标是角速率,10倍频程，用dec 表示,按,分度,Bode图的坐标形式(对数幅频特性),2,3,4,横坐标刻度先疏后密,4,Bode图的坐标形式(相频特性),相频特性坐标图,纵坐标均按线性分度,横坐标是角速率,10倍频程，用dec 表示,按,分度,横坐标刻度先疏后密,5,完整图二合一,-40,-30,-20,-10,0,10,20,L() dB,-1800,-1350,-900,-450,00

2、,450,900,10,-2,10,-1,10,0,10,1,Bode图的坐标形式(对数频率特性),6,（1）比例环节,对数幅频和相频特性,比例环节对数频率特性曲线,传递函数：,频率特性,最小相位典型环节,典型环节的对数幅相频率特性,7,（2）积分环节,传递函数：,频率特性：,对数幅频和相频特性,斜率,8,0.1,0.2,0.4,1,0.04,20,0,40,-20,-40,-60,00,-900,900,2,10,4,60,100,20,40,0.01,9,1积分环节 2微分环节 对数频率 特性曲线,10,积分环节L(),-20,-20,-20,与0分贝线交点频率？斜率？,11,+20,+2

3、0,+20,微分环节L(),与0分贝线交点频率？斜率？,12,（4）惯性环节,传递函数：,频率特性：,转角频率,13,高频段斜率：,取转角频率,14,Bode Diagram,Frequency (rad/sec),Phase (deg),Magnitude (dB),-25,-20,-15,-10,-5,0,10,-1,10,0,10,1,-90,-45,0,渐近线,渐近线,精确曲线 Exact curve,精确曲线,Asymptote,转角频率Corner frequency,() = -tg-1,惯性环节的对数频率特性曲线,15,用渐近线表示时，引起的对数幅值误差,惯性环节对数幅频特性误

4、差曲线(左右各十倍频程),10,-1,10,0,10,1,-3,-2.5,-2,-1.5,-1,-0.5,0,T =1,转角处误差最大3分贝,16,惯性环节L(),-20,-20,26dB,低频0分贝线重合？转角频率？,17,（5）一次微分环节,传递函数：,频率特性：,对数幅频特性,相频特性,转角频率,低频段,低频时的对数幅值曲线是一条0分贝的直线,高频段,高频时的对数幅频特性曲线是一条斜率为20dB/dec的直线,18,Bode Diagram of G(jw)=jwT+1) T=0.1,Frequency (rad/sec),Phase (deg),Magnitude (dB),0,5,1

5、0,15,20,25,10,0,10,1,10,2,0,45,90,一次微分环节的对数频率特性曲线,T =1,19,一阶微分L(),+20,+20,低频0分贝线重合？转角频率？,20,（6）振荡环节,传递函数：,频率特性：,21,转角频率,低频段,低频时的对数幅值曲线是一条0分贝的直线,22,振荡环节对数幅频特性曲线,幅频特性 与 关系,10,-1,10,0,10,1,-40,-30,-20,-10,0,10,20,dB,0.1,0.2,0.3,0.5,0.7,1.0,23,振荡环节对数相频特性曲线,相频特性 与 关系,10,-1,10,0,10,1,-180,-160,-140,-120,-100,-80,-60,-40,-20,0,deg,0.1,0.2,0.3,0.5,0.7,1.0,24,幅值误差 与 关系,10,-1,10,0,10,1,-6,-4,-2,0,2,4,6,8,10,12,14,dB,0.1,0.2,0.3,0.5,0.7,1.0,振荡环节对数幅频曲线以渐近线 方式表示时引起的对数幅值误差,25,振荡环节L(),-40,26,振荡环节再分析,n,r,(0 0.707),-40,2,n,n,2,2,n,S,2,S,k,(s),G,w,+,xw,+,w,=,=,r,27,（7）二次微分环节,传递函