昆明理工大学信息工程与自动化学院自动控制原理课件第5章 频域分析法 典型环节的频率特性.ppt

第5章 频域分析法 5.1 频率特性及其表示法 5.2 典型环节的频率特性 5.3 系统开环频率特性的绘制 5.4 用频率特性分析控制系统的稳定性 5.5 系统瞬态特性和开环频率特性的关系 5.6 闭环系统频率特性 5.7 系统瞬态特性和闭环频率特性的关系 5.2 典型环节的频率特性 1 比例环节的频率特性 2 惯性环节的频率特性 3 积分环节的频率特性 4 微分环节的频率特性 5 振荡环节的频率特性 6 时滞环节 7 最小相位与非最小相位环节 1 比例环节的频率特性 (1) 传递函数 (2) 幅相频率特性 频率特性 幅频特性： 相频特性： 1 比例环节的频率特性 幅相频率特性图 图5.6 比例环节的幅相频率特性 1 比例环节的频率特性 (3)对数频率特性 对数幅频特性： 若 ， dB 则对数幅频特性为平行于横轴的一条直线 相频特性： 1 比例环节的频率特性 对数频率特性图 图5.7 比例环节的对数频率特性 2 惯性环节的频率特性 (1) 传递函数 T—时间常数 (2) 幅相频率特性 频率特性 幅频特性 相频特性 2 惯性环节的频率特性 幅相频率特性图 2 惯性环节的频率特性 幅相频率特性图 图5.8 惯性环节的幅相频率特性 3 积分环节的频率特性 (1) 传递函数 (2) 幅相频率特性 频率特性 幅频特性 相频特性 3 积分环节的频率特性 幅相频率特性图 图5.10 积分环节的幅相频率特性 3 积分环节的频率特性 (3)对数频率特性 对数幅频特性 是一条斜率为–20dB/十倍频的直线，在 穿过0分贝线。 若传递函数中有N个串联积分环节，则对数幅频特性为 是斜率为–20NdB/十倍频的斜线，在 穿过零分贝线。 相频特性 当传递函数中有N个串联积分环节时，对数相频特性为 3 积分环节的频率特性 对数频率特性图 当 时， dB； 当 时， dB； 当 时， dB； 图5.11 积分环节的对数频率特性 4 微分环节的频率特性 理想微分环节 一阶微分环节 4 微分环节的频率特性 理想微分环节的频率特性 (1) 传递函数 (2) 幅相频率特性 频率特性 幅频特性 相频特性 4 微分环节的频率特性 理想微分环节的幅相频率特性图 图5.12 理想微分环节的幅相频率特性 4 微分环节的频率特性 (3)对数频率特性 对数幅频特性 是一条斜率为+ 20dB/十倍频的直线，在 穿过0分贝线。 相频特性 4 微分环节的频率特性 理想微分环节的对数频率特性图 图5.13 理想微分环节的对数频率特性 4 微分环节的频率特性 一阶微分环节的频率特性 (1) 传递函数 (2) 幅相频率特性 频率特性 幅频特性 相频特性 4 微分环节的频率特性 一阶微分环节的幅相频率特性图 图5.14 一阶微分环节的幅相频率特性 4 微分环节的频率特性 (3)对数频率特性