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《《自控李忠國(guó)》PPT課件》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第四章頻域分析法最小相位系統(tǒng)傳遞函數(shù)：頻率特性：幅頻特性：相頻特性：三、系統(tǒng)開(kāi)環(huán)頻率特性圖一階不穩(wěn)定環(huán)節(jié)慣性環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)：?(?)=-arctgT?BodeDiagram-20-15-10-50L(?)/(dB)-20dB/dec-180-135-90-450?(?)/(deg)?(rad/sec)1/T慣性環(huán)節(jié)一階不穩(wěn)定環(huán)節(jié)第四章頻域分析法幅頻特性：第四章頻域分析法由圖可見(jiàn)，不穩(wěn)定一階環(huán)節(jié)的幅頻特性與慣性環(huán)節(jié)相同，而相角絕對(duì)值大于慣性環(huán)節(jié)的相角絕對(duì)值。該結(jié)論對(duì)其它與振蕩環(huán)節(jié)、一階微分環(huán)節(jié)、二階微分環(huán)節(jié)幅頻特性互為對(duì)應(yīng)的不穩(wěn)定環(huán)節(jié)也成立。?=0?=?ReIm0??1振蕩
2、環(huán)節(jié)不穩(wěn)定振蕩環(huán)節(jié)NyquistDiagram?/?n-360-270-180-90010.110?(?)/(deg)-40-200L(?)/(dB)BodeDiagram-40dB/dec不穩(wěn)定振蕩環(huán)節(jié)振蕩環(huán)節(jié)第四章頻域分析法不穩(wěn)定振蕩環(huán)節(jié)：振蕩環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)：兩個(gè)一階不穩(wěn)定環(huán)節(jié)串聯(lián)BodeDiagram0459013518001020?(?)/(deg)L(?)/(dB)1/T?(rad/sec)20dB/dec不穩(wěn)定一階微分環(huán)節(jié)一階微分環(huán)節(jié)1-10ReIm?=0?=0?=??=?NyquistDiagram一階微分環(huán)節(jié)不穩(wěn)定一階微分環(huán)節(jié)第四章頻域分析法不穩(wěn)定一階微分
3、環(huán)節(jié)：一階微分環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)ReIm0?=01??二階微分環(huán)節(jié)不穩(wěn)定二階微分環(huán)節(jié)NyquistDiagram02040090180270360?(?)/(deg)L(?)/(dB)??10.110BodeDiagram40dB/dec二階微分環(huán)節(jié)不穩(wěn)定二階微分環(huán)節(jié)第四章頻域分析法不穩(wěn)定二階微分環(huán)節(jié)：最小相位環(huán)節(jié)與最小相位系統(tǒng)極點(diǎn)和零點(diǎn)全部位于s左半平面的環(huán)節(jié)，與其對(duì)應(yīng)的具有相同幅頻特性、在s右半平面具有零點(diǎn)或(和)極點(diǎn)的“不穩(wěn)定”環(huán)節(jié)相比，相頻特性的絕對(duì)值最小，因此，稱其為最小相位環(huán)節(jié)，而相應(yīng)的在s右半平面具有零點(diǎn)或(和)極點(diǎn)的“不穩(wěn)定”環(huán)節(jié)稱為非最小相位環(huán)節(jié)。延遲環(huán)節(jié)通
4、常視為非最小相位環(huán)節(jié)。第四章頻域分析法090180270360?(?)/(deg)??10.110二階微分環(huán)節(jié)不穩(wěn)定二階微分環(huán)節(jié)最小相位環(huán)節(jié)非最小相位環(huán)節(jié)第四章頻域分析法系統(tǒng)開(kāi)環(huán)Nyquist圖的繪制（用于判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性）基本步驟將開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)表示成若干典型環(huán)節(jié)的串聯(lián)形式：求系統(tǒng)的頻率特性：即：求A(0)、?(0)；A(?)、?(?)補(bǔ)充必要的特征點(diǎn)(如與坐標(biāo)軸的交點(diǎn))，根據(jù)A(?)、?(?)的變化趨勢(shì)，畫(huà)出Nyquist圖的大致形狀。第四章頻域分析法示例解：例1：已知系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)如下：試?yán)L制系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)Nyquist圖。第四章頻域分析法?＝0：A(0)＝K?＝?：
5、A(?)＝0?(0)＝0°?(?)＝－270°0ReImK?=0?＝??第四章頻域分析法Nyquist圖的一般形狀考慮如下系統(tǒng)：0型系統(tǒng)（v=0）?＝0：A(0)＝K?＝?：A(?)＝0?(0)＝0°?(?)＝－(n－m)×90°返回ReIm?＝0K?＝?n-m=1n-m=2n-m=3n-m=4?只包含慣性環(huán)節(jié)的0型系統(tǒng)Nyquist圖0第四章頻域分析法?＝0：A(0)＝K?＝?：A(?)＝0?(0)＝0°?(?)＝－(n－m)×90°I型系統(tǒng)（v=1）?＝0：?＝?：?(0)＝－90°?(?)＝－(n－m)×90°A(?)＝0A(0)＝?ReIm?＝0?＝?n-m=2
6、n-m=3n-m=4?0n-m=1第四章頻域分析法第四章頻域分析法II型系統(tǒng)（v=2）?＝?：?(?)＝－(n－m)×90°A(?)＝0?＝0：?(0)＝－180°A(0)＝?ReIm?＝0?＝?n=2n=3n=4?0第四章頻域分析法開(kāi)環(huán)含有v個(gè)積分環(huán)節(jié)系統(tǒng)，Nyquist曲線起自幅角為－v90°的無(wú)窮遠(yuǎn)處。n=m，v＝0時(shí)，Nyquist曲線起自實(shí)軸上的某一有限遠(yuǎn)點(diǎn)，且止于實(shí)軸上的某一有限遠(yuǎn)點(diǎn)。ReIm?＝0K?＝?n-m=1n-m=2n-m=3n-m=4?0ReIm?＝0?＝?n=2n=3n=4?0ReIm?＝0?＝?n-m=2n-m=3n-m=4?0n-m=1?＝
7、?n-m=1n-m=2n-m=3n-m=4ReIm0第四章頻域分析法n>m時(shí)，Nyquist曲線終點(diǎn)幅值為0，而相角為－(n－m)×90°。（大致了解，計(jì)算機(jī)可方便繪出）第四章頻域分析法系統(tǒng)開(kāi)環(huán)Bode圖的繪制考慮系統(tǒng)：第四章頻域分析法例1已知系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)如下：試?yán)L制系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)Bode圖。解：易知系統(tǒng)開(kāi)環(huán)包括了五個(gè)典型環(huán)節(jié)：全部為標(biāo)準(zhǔn)形式第四章頻域分析法轉(zhuǎn)折頻率：?2=2rad/s轉(zhuǎn)折頻率：?4=0.5rad/s轉(zhuǎn)折頻率：?5=10rad/s一階微分環(huán)節(jié)積分環(huán)節(jié)慣性環(huán)節(jié)振蕩環(huán)節(jié)比例環(huán)節(jié)除了積分環(huán)節(jié)，其他環(huán)節(jié)低頻段對(duì)數(shù)幅頻特性為零第四
