机械控制理论基础 课件 第5章 控制系统的频率特性.ppt

机械控制理论基础 课件 第5章 控制系统的频率特性.ppt

  1. 1、本文档共92页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多

*例2*例3*总结:对于一般形式的系统频率特性其乃奎斯特图具有以下特点:当时,乃奎斯特图的起始点取决于系统的型次:0型系统,起始于正实轴上某一有限点(相位角为0o);Ⅰ型系统,起始于相位角为-90o的无穷远处,其渐近线为一平行于虚轴的直线;Ⅱ型系统,起始于相位角为-180o的无穷远处。*②当时,若nm,乃奎斯特图以顺时针方向收敛于原点,即幅值为零,相位角与分母和分子的阶次之差有关,即③当G(s)含有零点时,其频率特性的相位将不随增大而单调减,Nyquist图会产生“变形”或“弯曲”,具体画法与各环节的时间常数有关。*例44.传递函数有零点时Nyquist图的画法*用Matlab绘制的Nyquist图:*例5例6*5.5最小相位系统1.最小相位系统(mimimum-phasesystem)对于闭环系统,若其开环传递函数的所有零点和极点均在s平面的左半平面时,则该系统称为最小相位系统。对于最小相位系统而言,当频率从零变化到无穷大时,相位角的变化范围最小,即当时,其相位角为*2.非最小相位系统延时环节不稳定的一阶微分环节和二阶微分环节不稳定的惯性环节、振荡环节若系统开环传递函数有零点或极点在s平面的右半平面时,则该系统称为非最小相位系统。幅频特性相同的系统中,最小相位系统的相位变化最小。幅频特性确定后,其对应的最小相位系统是唯一的。(2)产生非最小相位的一些环节(1)定义*例5-10有三个不同的开环传递函数试判断它们是否为最小相位系统,分别画出它们的伯德图,并比较其相频特性。解:三个系统零、极点的分布图见图5-39。*它们中只有对应的系统为最小相位系统,和为非最小相位系统。它们的伯德图中幅频特性相同,相频特性不同,分别为*三个系统的幅频与相频特性如下图*例T1=10T2*(1)对应最小相位系统,根据开环频率特性L(ω)能唯一确定系统的开环传递函数—系统辨识问题。例5-11由实验得到的最小相位系统对数幅频曲线如图5-42所示,试估计它们的传递函数。3.最小相位系统的应用**(2)对于最小相位系统,其幅频特性和相频特性一一对应,某频率段的相角主要由该频率段的幅频特性斜率所决定,也受相邻频段的影响。-20dB/dec————-900-40dB/dec————-1800-60dB/dec————-2700要使系统稳定,并有足够的稳定裕量,应使L(ω)以-20dB/dec斜率穿越0dB线,并保持ωc前后有一定宽度(10倍频程)。*以-20dB/dec斜率穿越0dB线,系统稳定。以-40dB/dec斜率穿越0dB线,系统可能稳定。以-60dB/dec斜率穿越0dB线,系统一般不稳定。*5.6闭环频率特性与频域性能指标1.开环频率特性与闭环频率特性的关系*在频域对系统性能进行分析有两种思路:(1)对闭环频率特性分析(直接);(2)由开环频率特性分析估计闭环性能(间接)。(1)谐振频率(resonantfrequency)和谐振峰值*2.闭环频域性能指标频域性能指标是根据闭环控制系统的性能要求制定的。根据闭环频率特性定义的性能指标有:将闭环频率特性的幅值用表示。(resonantpeakmagnitude)*通常,一个系统的大小表征了系统相对稳定性的好坏。一般来说,值愈大,则该系统瞬态响应的超调量也大,表明系统的阻尼小,相对稳定性差。对于图5-46所示二阶系统,*当时,,,系统产生共振。对于机械系统,通常要求*(2)截止频率与频宽(带宽)带宽(bandwidth)越大,响应的快速性越好,即过渡过程时间越短。截止频率(cutofffrequency)是指系统闭环频率特性的对数幅值下降到其零频率幅值以下3dB时的频率,即*一阶系统的截止频率二阶系统的截止频率*例5-12已知单位反馈系统的开环传递函数为求出该系统的解:系统的闭环传递函数为所以*注意,对于该例题闭环增益不等于1,而是50/5l,应用式(5-39)计算的,实际上是相对谐振幅值,即*例5-13由实验得到的某最小相位系统

文档评论(0)

lai + 关注
实名认证
内容提供者

精品资料

版权声明书
用户编号:7040145050000060

1亿VIP精品文档

相关文档