闭环系统的频域性能指标.ppt

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1、5-11(1)5-11(2)5-11(3)5-11(4)上节作业9/10/202115-6闭环系统的频域性能指标5-14(1)Z=0-2(-1)=2不稳定(2)z=0稳定(3)z=0-2(-1)=2不稳定(4)z=0稳定(5)Z=0-2(-1)=2不稳定(6)z=0-2(1-1)=0稳定(7)z=0稳定(8)z=0稳定(9)Z=1不稳定(10)z=2不稳定9/10/202125-6闭环系统的频域性能指标5-6闭环系统的频域性能指标一、三频段理论二、闭环频域指标三、频域指标与时域指标的转换9/10/202135-6闭环系统的频域性能指标一、三频段理论

2、（1）1.L(w)低频段⇔系统稳态误差ess2.L(w)中频段⇔系统动态性能(s,ts)3.L(w)高频段⇔系统抗高频噪声能力最小相角系统L(w)曲线斜率与j(w)的对应关系希望L(w)以-20dB/dec斜率穿越0dB线，并保持较宽的频段9/10/202145-6闭环系统的频域性能指标一、三频段理论（2）中频段高频段低频段对应性能希望形状L(w)系统抗高频干扰的能力开环增益K系统型别v稳态误差ess截止频率wc相角裕度g动态性能陡，高缓，宽低，陡频段三频段理论并没有提供设计系统的具体步骤，但它给出了调整系统结构改善系统性能的原则和方向9/10/

3、202155-6闭环系统的频域性能指标一、三频段理论（3）关于三频段理论的说明：①各频段分界线没有明确的划分标准；②与无线电学科中的“低”、“中”、“高”频概念不同；③不能用是否以-20dB/dec过0dB线作为判定闭环系统是否稳定的标准；④只适用于单位反馈的最小相角系统。9/10/202165-6闭环系统的频域性能指标二、闭环频域指标（1）研究闭环频率特性的必要性闭环频率特性的一些特征量在实际工程中应用十分广泛；(2)通过实验方法很容易得到系统的闭环频率特性；(3)通过闭环频率特性可以估算系统的性能指标。9/10/202175-6闭环系统的频域性

4、能指标二、闭环频域指标（2）1.用向量法求闭环频率特性9/10/202185-6闭环系统的频域性能指标二、闭环频域指标（3）等M圆等N圆图等M圆—为常数的轨迹设整理得—等圆方程9/10/202195-6闭环系统的频域性能指标二、闭环频域指标（4）等N圆—为常数的轨迹设整理得—等圆方程9/10/2021105-6闭环系统的频域性能指标二、闭环频域指标（5）例2一阶系统闭环频率特性(1)零频值(2)rrMw谐振频率谐振峰值对二阶欠阻尼系统(3)带宽频率下降到0.707对应的频率值9/10/2021115-6闭环系统的频域性能指标三、频域指标与时域指标的

5、转换（1）(1)二阶系统9/10/2021125-6闭环系统的频域性能指标三、频域指标与时域指标的转换（2）9/10/2021135-6闭环系统的频域性能指标例1已知系统结构图，求wc，并确定s,ts。解.绘制L(w)曲线查P162图5-52按时域方法：三、频域指标与时域指标的转换（3）9/10/2021145-6闭环系统的频域性能指标(2)高阶系统三、频域指标与时域指标的转换（4）9/10/2021155-6闭环系统的频域性能指标例2已知单位反馈系统G(s)，求wc,g；确定s,ts。解.绘制L(w)曲线查P164图5-56三、频域指标与时域

6、指标的转换（5）9/10/2021165-6闭环系统的频域性能指标用频域法估算高阶系统动态性能图5-56P164三、频域指标与时域指标的转换（6）9/10/2021175-6闭环系统的频域性能指标例3已知最小相角系统L(w)如图所示，试确定(1)开环传递函数G(s);(2)由g确定系统的稳定性；(3)将L(w)右移10倍频，讨论对系统的影响。解.(1)(3)将L(w)右移10倍频后有(2)L(w)右移后wc增大不变→s不变→ts减小稳定三、频域指标与时域指标的转换（7）9/10/2021185-6闭环系统的频域性能指标课程小结用频域分析方法估算系

7、统的动态性能P164实验测试稳定性稳定裕度闭环频率特征量奈氏判据对数判据9/10/2021195-6闭环系统的频域性能指标