2010版Bode图专题讲解.ppt

* §4-3 控制系统的开环频率特性 系统开环对数频率特性 开环对数幅频特性: 开环对数相频特性: 叠加 §4-2 典型环节的频率特性 在工程实际中，常将频率特性画成半对数坐标的形式，这种半对数坐标图又称为Bode图。 对数频率特性曲线(即Bode图) 半对数坐标：纵坐标按线性分度；横坐标为频率，按对数分度。 §4-2 典型环节的频率特性 Bode图是由对数幅频特性和对数相频特性两张图组成的。 对数幅频特性：将幅频 A(ω)取常用对数后再乘以 20 作为纵坐标，用L (ω)表示，按线性分度；横坐标为频率 ，按对数分度。 对数频率特性曲线(即Bode图) 对数幅频特性 ω (rad/s) 0.1 1 10 100 0 L (ω) (dB) 20 40 -20 一般将这两条曲线画到一起用同一个横坐标表示 对数相频特性 ω (rad/s) 0.1 1 10 100 0 φ(ω) 90° -90° -180° 一、(理想)微分环节的频率特性 §4-2 典型环节的频率特性 对数频率特性曲线(即Bode图)： L (ω) (dB) φ(ω) -20 -90° ω (rad/s) 0 1 10 0.1 20 90° [20] §4-2 典型环节的频率特性 对数频率特性曲线(即Bode图)： 二、积分环节的频率特性 L (ω) (dB) φ(ω) -20 -90° ω (rad/s) 0 1 10 0.1 20 90° [-20] §4-2 典型环节的频率特性 2、对数频率特性曲线(即Bode图)： 讨论： ①当ω→ 0 时 ②当ω→ ∞时 L (ω) (dB) φ(ω) ω (rad/s) -20 -90° 0 1/10T 1/T 10/T [-20] ③当ω=1/T时 （特征点） 三、惯性环节的频率特性 L (ω) (dB) φ(ω) 20 90° 0 1/10τ 1/τ 10/τ ω (rad/s) §4-2 典型环节的频率特性 四、一阶微分环节的频率特性 对数频率特性曲线(即Bode图)： [20] §4-2 典型环节的频率特性 五、二阶振荡环节的频率特性 对数频率特性曲线(即Bode图)： 渐近线之一 渐近线之二 L (ω) (dB) φ(ω) -40 -180° ω (rad/s) 0 1/T 1/10T 10/T -20 -90° 五、二阶振荡环节的频率特性 对数频率特性曲线(即Bode图)： §4-2 典型环节的频率特性 [-40] §4-2 典型环节的频率特性 六、二阶微分环节的频率特性 对数频率特性曲线(即Bode图)： L (ω) (dB) φ(ω) 40 180° ω (rad/s) 0 1/τ 1/10τ 10/τ 20 90° [40] 七、放大(比例)环节的频率特性 ω (rad/s) 0.1 1 10 100 0 L (ω) (dB) 20 40 -20 对数频率特性曲线(即Bode图)： §4-2 典型环节的频率特性 §4-2 典型环节的频率特性 Bode图的一般作图方法 P134 1、将系统频率特性化为典型环节频率特性的乘积的形式； 2、根据组成系统的各个典型环节，确定转角频率及相应的斜率，并画出近似的幅频折线和相频曲线； 3、必要时，对近似曲线作适当的修正。 举例：试绘制该系统的Bode曲线。 开环频率特性伯德图绘制一般规律： 2、在频率为1点，找到起始参考点； 3、根据型别，从起始参考点绘制低频段的射线，确定低频段； 4、在最小的转折频率处绘制往高频的射线段，并在新的射线段上标注下一个转折频率点的射线段，依次进行； 5、在转折频率点处做适当的修改成为实际曲线； 6、相频特性要从型别起始，在各个典型环节转折点处改变各个相位变化的一半，注意转折点处左右10倍频程中，有无和其他转折频率的左右10倍频程干涉，如有干涉，需修正相位曲线； 7、注意验证终止相位的大小以及高频斜率的大小是否满足终止条件。 1、将开环频率特性整理成标准形式后，确定比例环节K，型别，以及从小到大的转折频率点； *