自动控制第五章课件--习题

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1、幅相频率特性的优点优点: 在一张图上把频率在一张图上把频率由由0 0到无穷大区间内各到无穷大区间内各个频率的幅值和相位都表示出来。个频率的幅值和相位都表示出来。缺点缺点:在幅相频率特性图上,很难看出系统是由哪些环在幅相频率特性图上,很难看出系统是由哪些环节组成的,并且绘图较麻烦。节组成的,并且绘图较麻烦。对数频率特性能避免上述缺点,因而在工程上得对数频率特性能避免上述缺点,因而在工程上得到广泛的应用。到广泛的应用。典型环节的典型环节的 Bode图图 1. 放大环节 ()G jK( )20lg( )20lgLAK频率特性频率特性对数幅频特性对数幅频特性对数相频特性对数相频特性0101000.11
2、()0.11 20lgKL()( )0o 2.2.积分环节积分环节 1()G jj1( )20lg20lgLj 频率特性对数幅频特性对数幅频特性对数相频特性对数相频特性-1800.1110 00 1010.1-90-40dB/dec-20dB/dec()0.1L()101 0.1()1L() 10( )2 GH(s)= 1/snn90Bode DiagramFrequency (rad/sec)Phase (deg)Magnitude (dB)-60-40-20020406010-1100101-90-4504590135180-20dB/dec1n2n -40dB/dec-60dB/dec3
3、nlg20lg201lg20nMnndbnjjGH13. 微分环节微分环节 ()G jj( )20lg()20lgLG j频率特性对数幅频特性对数幅频特性对数相频特性对数相频特性0 1010.19020dB/dec()0.1L()101 ( )2 4.一阶惯性环节一阶惯性环节11G jjT22( )20lg()20lg1LG jT频率特性对数幅频特性对数幅频特性对数相频特性对数相频特性低频段,当很小,T1时,L()=20lg(T)惯性环节的Bode图可用上述低频段与高频段两条渐近线的折线近似表示,当T=1时, 1/T称为转折频率, T arctanT 5. 一阶一阶微分环节微分环节()1G j
4、j22( )20lg1L 频率特性对数幅频特性对数幅频特性对数相频特性对数相频特性arctan 6.二阶二阶振荡环节振荡环节211 ()2nnG jj222( )20lg()20lg(1 (/) )(2/)nnLG j ( )0LdB频率特性对数幅频特性对数幅频特性 在低频段,很小,T1, 二阶振荡环节幅频特性的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,两条渐近线交于无阻尼自然频率 n22( )20lg40lgLTT相频特性 在低频段,很小,()约等于0,高频段,很大, () ,转折频率处, 222221arctan()1( )21arctan()1TTTTTT 1,()
5、2nnT 10-1100101-180-160-140-120-100-80-60-40-200degPhase of 2-order factor1 . 02 . 03 . 05 . 07 . 0n22112tannn1800:01 1、绘制方法、绘制方法 系统开环传递函数作典型环节分解后,先作出各典型系统开环传递函数作典型环节分解后,先作出各典型环节的对数频率特性曲线,然后采用叠加方法即可方便地绘环节的对数频率特性曲线,然后采用叠加方法即可方便地绘制系统开环对数频率特性曲线。这里着重介绍制系统开环对数频率特性曲线。这里着重介绍开环对数幅频开环对数幅频渐近特性曲线渐近特性曲线的绘制方法。的绘