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自动控制理论(经典部分)
长安大学自动控制理论教学组
负 责 人:闫茂德
联系方式:029
电子邮件:E_mail: mdyan@chd.edu.cn
第五章 线性系统的频域分析
主要内容
第一节 频率特性
2学时
第二节 典型环节的频率特性
第三节 系统开环频率特性的绘制 2学时
第四节 乃奎斯特稳定性判据和系统的相对稳定性 2学时
第五节 系统的频率特性及频域性能指标 2学时
第六节 频率特性的实验确定方法
第七节 用MATLAB进行系统的频域分析 2学时
小结
第一节 频率特性
一、频率特性的定义
在正弦信号作用下,系统的输出稳态分量与
输入量复数之比。
x (t) x sin( t) x (t) x sin[ t ()]
r rm c cm
稳态输出量与输入量的频率相同,仅振幅和相位不同。
X (j )
G(j )
R(j )
第一节 频率特性
二、研究频率特性的意义
1、频率特性是控制系统在频域中的一种数学模型,是研究自
动控制系统的另一种工程方法。
2、根据系统的频率性能间接地揭示系统的动态特性和稳态特
性,可以简单迅速地判断某些环节或参数对系统性能的影响,
指出系统改进的方向。
3、频率特性可以由实验确定,这对于难以建立动态模型的系
统来说,很有用处。
三、频率特性的求取方法
1、已知系统的系统方程,输入正弦函数求其稳态解,取输出
稳态分量和输入正弦的复数比;
2、根椐传递函数来求取;
3、通过实验测得。
第一节 频率特性
四、根据传递函数求频率特性
x (t) A sin t
设 r
p(s) p(s)
G(s)
q(s) (s s )(s s )...(s s )
1 2 n
A p(s) A
X (s) G(s)
部分分式展开为 c 2 2 2 2
s q(s) s
a a b b b
1 2 n
...
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