自控课件工大 第五章 频率特性3.ppt

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1、§5.5闭环频率特性分析1.开环频率特性与闭环频率特性的关系闭环频率特性低频段闭环频率特性曲线低频段Lc（ω)→0dB,φ(ω)=0中频段闭环系统稳定临界稳定不稳定越接近，稳定性变差，会出现谐振峰值高频段闭环频率特性曲线高频段Lc（ω)→L0（ω)φc(ω)→φ0(ω)§5.6开环频率特性分析频域描述与时域描述的反比性质若阶跃响应为由于1.频率特性的两个基本性质的频带宽α倍，时间响应就加快α倍频域描述与时域描述成反比L()与()的一一对应性质最小相位系统，L()与()有严格对应关系若L()的斜率恒为常数，()也为恒值相位角若

2、L()在某一段频带宽度内的斜率不是常数，则在某一角频率下()的大小除了决定于该角频率下L()的斜率主值之外，还要受到该频率段之外的各转折频率的影响。近者影响大，远者影响小。2.由开环频率特性确定系统的稳态性能低频段斜率确定系统的无差度积分环节的个数即无差度对应低频段的斜率低频段高度确定系统开环增益的大小I型系统0型系统II型系统2.动态性能分析稳定性：Lg>0γc>0要求：c一般不要小于30Lg一般不要小于6dB相角裕量与实域指标的关系：定性：γc越大，Mp越小定量：二阶系统开环截止频率ωc与实域指标的关系：定性：ωc越大，ts越

3、小定量：二阶系统高阶系统闭环频带宽度ωb闭环频率特性的幅值由1衰减至0.707时的频率称为闭环系统的频带宽度b中频段穿越斜率c和中频段宽度h中频段：0dB线上下约15dB范围内的频率段中频段穿越斜率c:c所在频率段L()的斜率中频段宽度h：c所在频段两端转折频率之比若穿越斜率c=-1且h>5则:γc>0且系统动态特性好若穿越斜率c=-2则:系统或者不稳定或稳定但平稳性较差若穿越斜率c=-1但h<5则:系统动态差高频衰减率h：L()在高频段的斜率表示了系统的抗干扰的能力例：已知系统的开环对数频率特性如图，试作系统分析解:(

4、1)稳态分析(2)动态分析0型系统，有差跟踪阶跃信号系统稳定，阶跃响应有振荡