开环频率特性与系统时域指标的关系.ppt

1、1，5.6开环频率特性和系统时域指标之间的关系，2，1。稳态误差与输入和系统结构有关。2.减少或消除稳态误差的方法：a、增加开环放大系数k；b、提高系统的型号数量；5.6.1低频带，3。开环对数幅频特性的第一个转折频率w1之前的部分称为低频带。该部分取决于开环增益k和开环积分链路的数量v。低频带决定了系统的稳态精度。结论：0型系统低频带对数幅频特性曲线斜率为0；高度为20lgK，其中KP为系统的稳态位置误差系数。I型系统的对数幅频特性曲线在低频带的斜率为-20dB/dec，对数幅频特性曲线(或其延长线)与线路=1的交点对应的幅值为20lgKV，与线路0dB的交点的频率v值等于KV。5型和2型系

2、统的低频带(或其延长线)对数幅频特性曲线在与线=1的交点处的幅值为20千兆赫，与线的交点处的频率为0dB，因此在数值上等于千赫的平方。可以看出，增加低频带的幅值或增加低频带斜率的绝对值(增加模型的数量)有利于减小系统的稳态误差。6，5.6.2。当极坐标波特图的0dB线和-180相角线a (w)等于1时，曲线上的频率点停止在频率wc。中频指的是L(w)通过0db线(即接近wc)的频带，其斜率和宽度(中频带的长度)反映了动态响应，其中，如果二阶系统为7，则二阶系统的开环截止频率为0，二阶系统的相角裕度为0，二阶系统的调整时间为0，8。相角裕度和超调量与系统的阻尼比有精确的关系。当阻尼比为0.5时，

3、L(w)以-20db/dec穿过0dB线。开环截止频率wc反映了系统响应的快速性。和，和，9，和，10，高阶系统，让中间频带长度为：系统相角裕度为：最小相位滞后j(w)出现在：此时可获得最大相角裕度：11，高频带指中间频带后的L(w)曲线段，反映系统的低通滤波特性，5.6.3高频带，12。结论从前面对二阶系统和高阶系统的分析可以看出，系统开环频率特性的中频段的两个重要参数C反映了闭环系统的时域响应特性。因此，可以说闭环系统的动态性能主要取决于开环对数幅频特性的中间频带。13，5.7闭环频率特性分析，14，1。闭环频率特性指标与时域响应的关系闭环频域指标：(1)零频率振幅M0:=0当=0时闭环振

4、幅。(2)共振峰值磁共振：闭环的最大振幅和频率。(3)共振频率r:共振峰值的频率。(4)带宽B:闭环振幅降至0.707 M0时的频率。0b，称为带宽。通常，Mr和b(或r)被用作闭环系统的频域动态指标。如果磁共振太高，系统将剧烈振荡，稳定性差，而如果带宽B大，系统将快速响应。15，2。闭环二阶系统的性能指标与时域性能指标之间的关系，以及闭环二阶系统的传递函数，则可以看出，Mr与。同样，磁流变液较高，超调量较大，收敛速度慢，平稳性和快速性差。当Mr=1.21.5时，对应于p=2030%，可以获得适度的振荡性能。如果Mr2出现，相应的P可能高达40%或更高。(1)p %与磁共振的关系，共振频率：共

5、振峰值：17，(2)tr和ts与d和b的关系，欠阻尼系统，共振频率动态性能指标一般有三种形式：时域指标、开环频域指标和闭环频域指标。这三个公式从不同角度对控制系统提出了要求，各有优点。时域指示器是最直观和最容易测试的；开环频域指标便于设计和计算，而闭环频域指标能更好地反映系统的快速性和稳定性。频率特性是线性系统(或部件)正弦输入信号作用下的稳态输出与输入之比。像传递函数和微分方程一样，它能反映系统的动态性能，所以它是线性系统(或部件)数学模型的另一种形式。2.传递函数的极点和零点位于S平面左侧的系统称为最小相位系统。由于这类系统的幅频特性和相频特性之间有着独特的对应关系，相应系统的传递函数只能根据其对数幅频特性曲线来编写。奈斯勒稳定性判据根据开环频率特性曲线围绕点(-1，j0)(即N等于多少)和开环传递函数在s的右半平面的极点数P来判断相应闭环系统的稳定性，该判据可以直观地看到参数变化对系统性能的影响，提示改善系统性能的信息。4.考虑到内部参数和外部环境的变化对系统稳定性的影响，要求系统不仅能稳定工作，而且要有足够的稳定裕度。稳定裕度通常表示为相位裕度和增益裕度