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1、系統(tǒng)開環(huán)頻率特性分析系統(tǒng)開環(huán)Bode圖的繪制系統(tǒng)開環(huán)Nyquist圖的繪制Nyquist穩(wěn)定判據(jù)對數(shù)穩(wěn)定判據(jù)穩(wěn)定裕量開環(huán)頻率特性分析系統(tǒng)開環(huán)Bode圖的繪制概述大多數(shù)情況下，開環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)表示成若干典型環(huán)節(jié)的串聯(lián)形式；概述幅頻特性?組成系統(tǒng)的各典型環(huán)節(jié)的對數(shù)幅頻特性之代數(shù)和相頻特性?組成系統(tǒng)的各典型環(huán)節(jié)的相頻特性之代數(shù)和。系統(tǒng)開環(huán)Bode圖的繪制繪制過程舉例例1：已知系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為：解：系統(tǒng)可等效為試繪制系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)頻率特性曲線（Bode圖）。系統(tǒng)開環(huán)Bode圖的繪制繪制過程舉例系統(tǒng)開環(huán)Bode圖的繪制繪制過程舉例ωn3=10dB0d
2、B20dB-40dB-20dB-40dB/decω-20dB/dec120lgK101000.1-20dB/dec-20dB/decωC40dB系統(tǒng)開環(huán)Bode圖的繪制例題分析2系統(tǒng)開環(huán)Bode圖的繪制繪制過程dB0dB20dB-40dB-20dBω20lgK101000.1-20dB/dec1-20dB/dec40dB20.5-40dB/decωC-60dB/dec系統(tǒng)開環(huán)Bode圖的繪制繪制過程舉例ω0o-90o-180o1000.1-270o90o10210.5系統(tǒng)開環(huán)Bode圖的繪制繪制過程舉例dB0dB20dB-40dB-20dBω10
3、1000.11-20dB/dec40dB20.5ωC-60dB/dec20lgK系統(tǒng)開環(huán)Bode圖的繪制繪制曲線總結(jié)最低頻段的斜率取決于積分環(huán)節(jié)的數(shù)目v，斜率為-20vdB/dec；最低頻段的對數(shù)幅頻特性可近似為L(?)=20lgK-20vlg?當ω＝1rad/s時，L(ω)=20lgK；如果各環(huán)節(jié)的對數(shù)幅頻特性用漸近線表示則對數(shù)幅頻特性為一系列折線，折線的轉(zhuǎn)折點為各環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)折頻率；對數(shù)幅頻特性的漸近線每經(jīng)過一個轉(zhuǎn)折點其斜率相應(yīng)發(fā)生變化,斜率變化量由當前轉(zhuǎn)折頻率對應(yīng)的環(huán)節(jié)決定.慣性環(huán)節(jié):-20dB/dec；振蕩環(huán)節(jié):-40dB/dec；一階微分環(huán)
4、節(jié):+20dB/dec；二階微分環(huán)節(jié):+40dB/dec。系統(tǒng)開環(huán)Bode圖的繪制單回路開環(huán)系統(tǒng)Bode圖的繪制步驟確定各環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)折頻率并由小到大標示在對數(shù)頻率軸上；計算20lgK，在ω＝1rad/s處找到縱坐標等于20lgK的點，過該點作斜率等于-20vdB/dec的直線，向左延長此線至所有環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)折頻率之左，得到最低頻段的漸近線。向右延長最低頻段漸近線，每遇到一個轉(zhuǎn)折頻率改變一次漸近線斜率；對慣性環(huán)節(jié)，-20dB/dec振蕩環(huán)節(jié)，-40dB/dec一階微分環(huán)節(jié)，+20dB/dec二階微分環(huán)節(jié)，+40dB/dec對漸近線進行修正以獲得準確的幅頻
5、特性；相頻特性曲線由各環(huán)節(jié)的相頻特性相加獲得。系統(tǒng)開環(huán)Bode圖的繪制最小相位環(huán)節(jié)的頻率特性凡在右半S平面上有開環(huán)零點或極點的系統(tǒng)，稱為非最小相位系統(tǒng)。“最小相位”是指，具有相同幅頻特性的一些環(huán)節(jié)，其中相角位移有最小可能值的，稱為最小相位環(huán)節(jié)；反之，其中相角位移大于最小可能值的環(huán)節(jié)稱為非最小相位環(huán)節(jié)；后者常在傳遞函數(shù)中包含右半S平面的零點或極點。（1）定義系統(tǒng)開環(huán)Bode圖的繪制（2）分析舉例系統(tǒng)開環(huán)Bode圖的繪制（3）結(jié)論① 從Bode圖上看，一個對數(shù)幅頻特性所代表的環(huán)節(jié)，能給出最小可能相位移的，稱為最小相位環(huán)節(jié)，不給出最小相位移的，稱為非最
6、小相位環(huán)節(jié)。② 對于最小相位環(huán)節(jié)（或系統(tǒng)）當給出了環(huán)節(jié)（或系統(tǒng)）的幅頻特性時，也就決定了相頻特性；或者，給定了環(huán)節(jié)（或系統(tǒng)）的相頻特性，也就決定了幅頻特性。延遲環(huán)節(jié)是不是最小相位環(huán)節(jié)？系統(tǒng)開環(huán)Bode圖的繪制Bode圖的繪制舉例系統(tǒng)開環(huán)Bode圖的繪制單回路開環(huán)系統(tǒng)Bode圖的繪制系統(tǒng)開環(huán)Bode圖的繪制系統(tǒng)開環(huán)Nyquist圖的繪制概述概述幅頻特性=組成系統(tǒng)的各典型環(huán)節(jié)的幅頻特性之乘積。1.求A(0)、?(0)；A(∞)、?(∞)；2.補充必要的特征點(如與坐標軸的交點)，根據(jù)A(ω)、?(ω)的變化趨勢，畫出Nyquist圖的大致形狀。繪制：
7、系統(tǒng)開環(huán)Nyquist圖的繪制舉例說明例1已知系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)如下，試繪制系統(tǒng)的開環(huán)Nyquist圖。系統(tǒng)開環(huán)Nyquist圖的繪制舉例說明例2已知系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)如下，試繪制系統(tǒng)的開環(huán)Nyquist圖,并求與實軸的交點。Nyquist圖與實軸相交時系統(tǒng)開環(huán)Nyquist圖的繪制舉例說明例3已知系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)如下，試繪制系統(tǒng)的開環(huán)Nyquist圖。系統(tǒng)開環(huán)Nyquist圖的繪制總結(jié)0型系統(tǒng)（v=0）只包含慣性環(huán)節(jié)的0型系統(tǒng)Nyquist圖系統(tǒng)開環(huán)Nyquist圖的繪制I型系統(tǒng)（v=1）只包含慣性環(huán)節(jié)的I型系統(tǒng)Nyquist圖系統(tǒng)開環(huán)Nyq
8、uist圖的繪制總結(jié)II型系統(tǒng)（v=2）只包含慣性環(huán)節(jié)的II型系統(tǒng)Nyquist圖系統(tǒng)開環(huán)Nyquist圖的繪制總結(jié)開環(huán)含有v個積分環(huán)節(jié)
