2第5章_频率法2018 大学精品课件.ppt

自动控制原理

时域分析

l系统的稳定性(控制的前提,劳斯判据)

l系统的暂态性能(系统的过渡过程性能)

系统的稳态误差系统的控制精度

l()

2

频域分析

l⑴研究系统稳态正弦响应的幅值和相角随

频率的变化规律

l⑵由开环频率特性研究闭环稳定性及性能

l⑶图解分析法

3

系统模型间的关系

4

5.1频率特性

5.2典型环节频率特性的伯德图

5.3控制系统开环频率特性的伯德图

5.4由伯德图确定传递函数

5.5奈奎斯特稳定判据

5.6控制系统相对稳定性分析

5

5.1频率特性

5.1.1频率特性的定义

5.1.2系统的频率响应

5.1.3频率特性的几何表示

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设系统结构如图，首先，假定系统稳定！

给系统输入一个幅值不变频率不断增大的正弦，其响应为：

Ar=1ω=0.5ω=1ω=2ω=2.5ω=4

7

结论：

给稳定系统输入一个正弦，其稳态输出是与输入

同频率的正弦，幅值和相角随ω而改变。

不稳！

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不考虑!

浙江工业大学计算机智能系统所8

5.1.1频率特性的定义

频率特性的数学定义：线性定常系统的输出量的傅氏变换与输入量的傅氏变换之比。



Y(j)U(j)Y(j)

G(j)G(j)

R(j)

频率特性与传递函数存在下列简单的关系G(j)G(s)sj

例

1

G(s)

Ts1

1

G(j)频率特性是复变函数，

jT1频率w是实变量。

jG(j)

G(j)G(j)e指数形式

G(j)G(j)G(j)幅角形式

G(j)Re[G(j)]jIm[G(j)]代数形式

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频率特性的Bode图

幅频特性

G(j)G(j)G(j)

频率特性是复变函数，频率w是实变量。

幅频特性G(j)~w

相频特性G(j)~w相频特性

频率特性的Bode图