自动控制原理第五篇 章_频率响应法1.ppt

第五章 线性系统的频率分析法;（1）频率特性具有明确的物理意义，它可以用实验的方法来确定，这对于难以列写微分方程式的元部件或系统来说，具有重要的实际意义。 （2）由于频率响应法主要通过闭环系统中的开环频率特性的图形对系统进行分析，因而具有形象直观和计算量少的特点。 （3）用频域法设计控制系统，可以兼顾动态、稳态和噪声抑制三方面要求。 （4）频率响应法不仅适用于线性定常系统，而且还适用于传递函数不是有理数的含滞后环节系统和部分非线性控制系统的分析。;5-1 频率特性(图说明);A;频率特性定义：零初始条件时线性系统在正弦信号 作用下，输出响应的稳态分量与输入量之比。;j;例题2 系统结构图如下图所示，确定在输入信号r(t)作用下，系统的稳态误差ess(t)。;10;干扰信号n(t)=0.1sin100t，要求系统的稳态误差不大于0.001，试确定K值的可调范围;要求系统的稳态误差不大于0.001;13;频率特性、传递函数和微分方程的关系; 幅相频率特性曲线，又称为Nyquist图 ;频率特性表示方法——直角坐标表示;5-2 典型环节的频率特性;开环传递函数分解成典型环节串连形式;1 放大环节 K0;2 积分环节;3 微分环节;4 惯性环节;惯性环节的幅相特性曲线;5 一次微分环节;（6）振荡环节;26;27;振荡环节的幅相特性曲线;（7）二次微分环节;二阶微分环节的幅相特性曲线;8延迟环节;（3）不稳定惯性环节;传递函数;振荡环节的幅相特性曲线;5.5(5)(6);P140;37; 最小相位系统与非最小相位系统;对数幅频特性坐标图;Bode图的坐标形式(相频特性);-40;5.3 典型环节的对数频率特性;（1）比例环节 ;（2）积分环节;0.1;积分环节 微分环节 对数频率 特性曲线;积分环节L(?);① G(s)=;（4）惯性环节;高频段斜率：;;用渐近线表示时，引起的对数幅值误差;;（5）一次微分环节;Bode Diagram of G(jw)=jwT+1) T=0.1;;（6）振荡环节;转角频率;振荡环节对数幅频特性曲线 ;振荡环节对数相频特性曲线 ;振荡环节L(?);幅频特性与 关系 ;幅频特性与 ;幅频特性与 ;幅频特性与 ;幅频特性与 ;图5-13 二阶因子的对数幅频特性曲线 ;相频特性与 ;相频特性与 ;相频特性与 ;相频特性与 ;相频特性与 ;图5.24 振荡环节对数相频特性??线 ;幅值误差与 ;幅值误差与 ;幅值误差与 ;幅值误差与 ;幅值误差与 ;图5.25 振荡环节对数幅频响应曲线以渐近线表示时引起的对数幅值误差;（7）延迟环节;延迟环节