系统的频率特性分析.ppt

积分环节的Bode图2积分环节对数幅频特性为一条斜率为－20dB/dec的直线，此线通过L(ω)=0，ω=1的点。第63页，共131页，星期日，2025年，2月5日二重积分：n重积分?对数幅频特性为一条斜率为－40dB/dec的直线，此线通过L(ω)=0，ω=1的点。-180°对数幅频特性为一条斜率为－20.ndB/dec的直线，此线通过L(ω)=0，ω=1的点。第64页，共131页，星期日，2025年，2月5日3惯性环节对数幅频特性和相频特性为低频段：高频段：ω＝1/T是两条渐近线的交点，称为交接频率，或叫转折频率、转角频率。(这是一个很重要的概念)。第65页，共131页，星期日，2025年，2月5日惯性环节的Bode图图中，红、绿线分别是低频、高频渐近线，蓝线是实际曲线。惯性环节对数幅频特性曲线为图示的渐近线。低通滤波特性！第66页，共131页，星期日，2025年，2月5日Matlab绘制的惯性环节的Bode图第67页，共131页，星期日，2025年，2月5日惯性环节的Bode图伯德图误差分析（实际频率特性和渐近线之间的误差）：当时，误差为：当时，误差为：最大误差发生在处，为wT0.10.20.512510L(w),dB-0.04-0.2-1-3-7-14.2-20.04渐近线,dB0000-6-14-20误差,dB-0.04-0.2-1-3-1-0.2-0.04第68页，共131页，星期日，2025年，2月5日②相频特性：作图时先用计算器计算几个特殊点：由图不难看出相频特性曲线在半对数坐标系中对于(w0,-45°)点是斜对称的，这是对数相频特性的一个特点。当时间常数T变化时，对数幅频特性和对数相频特性的形状都不变，仅仅是根据转折频率1/T的大小整条曲线向左或向右平移即可。而当增益改变时，相频特性不变，幅频特性上下平移。惯性环节的波德图wT0.010.020.050.10.20.30.50.71.0j(w)-0.6-1.1-2.9-5.7-11.3-16.7-26.6-35-45wT2.03.04.05.07.0102050100j(w)-63.4-71.5-76-78.7-81.9-84.3-87.1-88.9-89.4第69页，共131页，星期日，2025年，2月5日Matlab绘制的惯性环节的Bode图当增益改变时，相频特性不变，幅频特性上下平移。第70页，共131页，星期日，2025年，2月5日讨论时的情况。频率特性为：4振荡环节（要重视）第71页，共131页，星期日，2025年，2月5日低频段：高频段：二阶振荡环节的对数幅频特性可作如下简化(不考虑阻尼比)：二阶振荡环节Bode图可用上述低频段和高频段的两条直线组成的折线近似表示。第72页，共131页，星期日，2025年，2月5日第73页，共131页，星期日，2025年，2月5日低频段和高频段的两条直线相交处的交接频率为ω=1/T，称为振荡环节的无阻尼自然振荡频率。在交接频率附近，对数幅频特性与渐近线存在一定的误差，其值取决于阻尼比ξ的值，阻尼比越小，则误差越大.对数相频特性曲线在半对数坐标系中对于（ω0，－90°）点是斜对称的。对数幅频特性曲线有峰值。第74页，共131页，星期日，2025年，2月5日该频率称为谐振峰值频率。可见，当时，。当时，无谐振峰值。当时，有谐振峰值。谐振频率，谐振峰值因此在转折频率附近的渐近线依不同阻尼系数与实际曲线可能有很大的误差。对求导并令等于零，可解得的极值对应的频率。当，，。第75页，共131页，星期日，2025年，2月5日振荡环节的伯德图左图是不同阻尼系数情况下的对数幅频特性和对数相频特性图。上图是不同阻尼系数情况下的对数幅频特性实际曲线与渐近线之间的误差曲线。第76页，共131页，星期日，2025年，2月5日ξwT0.10.20.40.60.811