5–2典型环节的频率特性.ppt

mm 5-2 典型环节频率特性的绘制 一、典型环节的幅相特性曲线（极坐标图） 以角频率ω为参变量，根据系统的幅频特性 和相频特性 在复平面 上绘制出的频率特性叫做幅相特性曲线或频率特性的极坐标图。它是当角频率ω从0到无穷变化时，矢量 的矢端在 平面上描绘出的曲线。 （二） 积分环节 积分环节的传递函数为 其对应的频率特性是 幅频特性和相频特性分别为 （三） 惯性环节 惯性环节的传递函数为 频率特性 幅频特性和相频特性分别是 惯性环节是一个低通滤波环节和相位滞后环节。在低频范围内，对输入信号的幅值衰减较小，滞后相移也小，在高频范围内，幅值衰减较大，滞后相角也大，最大滞后相角为90゜ 。 (四） 振荡环节 振荡环节的传递函数是 频率特性 幅频特性和相频特性分别为 当 时， ， 当 时， ， 当 时， ， 振荡环节的幅频特性和相频特性均与阻尼比ξ有关，不同阻尼比的频率特性曲线如图所示。 （五） 一阶微分环节 典型一阶微分环节的传函数为 其中τ为微分时间常数、1为比例项因子，严格地说，由上式表示的是一阶比例微分环节的传递函数，由于实际的物理系统中理想微分环节（即不含比例项）是不存在的，因此用比例微分环节作为一阶微分环节的典型形式。 （六） 二阶微分环节 频率特性 幅频特性和相频特性分别为 其对应的频率特性是 幅频特性和相频特性分别为 二、典型环节频率特性的伯德图 伯德（Bode）图又称对数频率特性曲线，它是将幅频特性和相频特性分别绘制在两个不同的坐标平面上，前者叫对数幅频特性，后者叫对数相频特性。两个坐标平面横轴（ω轴）用对数分度，对数幅频特性的纵轴用线性分度，它表示幅值的分贝数，即 ；对数相频特性的纵轴也是线性分度，它表示相角的度数，即 。通常将这两个图形上下放置（幅频特性在上，相频特性在下），且将纵轴对齐，便于求出同一频率的幅值和相角的大小，同时为求取系统相角裕度带来方便。 （4） 横轴（ω轴）用对数分度，扩展了低频段，同时也兼顾了中、高频段，有利于系统的分析与综合。 放大环节的频率特性为 其幅频特性是 对数幅频特性为 放大环节的对数幅频特性如图所示， 是一条与角频率ω无关且平行于横 轴的直线，其纵坐标为20lgK。 当有n个放大环节串联时，即 幅值的总分贝数为 （二）积分环节 积分环节的频率特性是