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主讲韦晔控制系统性能的频域分析
过程控制与自动化仪表2控制系统性能的频域分析(1)系统稳定性的频域分析
过程控制与自动化仪表3实例:MATLAB计算稳定裕量在MATLAB控制系统工具箱中,可用函数margin来计算相位稳定裕量,调用格式为margin(sys)【例2-13】已知系统的开环传递函数【解】将原函数转变为在MATLAB命令窗口输入以下命令:sys=tf([10],[10,7,1])margin(sys)系统的相位稳定裕量
过程控制与自动化仪表4控制系统性能的频域分析(2)开环对数频率特性与系统性能的关系1)低频段。低频段通常是指开环对数幅频特性曲线在第一个转折频率以前的区段,反映了系统的稳态性能。低频段曲线的斜率越陡、位置越高,对应于系统积分环节v的个数越多、开环放大倍数K越大,则闭环系统在稳定的前提下,其稳态误差越小,稳态精度越高。2)中频段。中频段是指开环对数幅频特性曲线在幅值穿越频率附近的一段区域。中频段表征着系统的动态性能。在这一段区域的特征量为相位稳定裕量γ和穿越频率ωc。系统的相位稳定裕量愈大,则系统的最大超调量愈小,系统的穿越频率愈大,则系统的调整时间愈短。3)高频段。高频段是指开环对数幅频特性曲线在中频段以后的一段区域。反映了系统对输入端高频干扰信号的抑制能力。高频段的分贝值越低,表明系统的抗干扰能力越强。
5开环频率特性的三个频段
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