控制工程總復(fù)習(xí)

1、1第1章 概論2 在沒有人直接參予的情況下，使生產(chǎn)過程和被在沒有人直接參予的情況下，使生產(chǎn)過程和被控對(duì)象的某些物理量準(zhǔn)確地按照預(yù)期規(guī)律變化?？貙?duì)象的某些物理量準(zhǔn)確地按照預(yù)期規(guī)律變化。反饋控制反饋控制是實(shí)現(xiàn)是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制自動(dòng)控制的最基本方法的最基本方法3三、反饋控制系統(tǒng)的基本組成（概念及與實(shí)際系統(tǒng)的對(duì)應(yīng)）三、反饋控制系統(tǒng)的基本組成（概念及與實(shí)際系統(tǒng)的對(duì)應(yīng)）4 按給定量的變化規(guī)律分：按給定量的變化規(guī)律分： 如：穩(wěn)壓電源如：穩(wěn)壓電源 如：數(shù)控機(jī)床如：數(shù)控機(jī)床 如：火炮自動(dòng)系統(tǒng)如：火炮自動(dòng)系統(tǒng) 機(jī)床隨動(dòng)系統(tǒng)機(jī)床隨動(dòng)系統(tǒng)5第2章 控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型分析系統(tǒng)的各環(huán)節(jié)的輸入、輸出量分析系統(tǒng)的各環(huán)節(jié)的輸入

2、、輸出量(設(shè)中間變量設(shè)中間變量)從系統(tǒng)的輸入端開始，按信號(hào)傳遞變換的過程，依從系統(tǒng)的輸入端開始，按信號(hào)傳遞變換的過程，依據(jù)變量遵循的物理學(xué)定律，依次寫出各環(huán)節(jié)的動(dòng)態(tài)據(jù)變量遵循的物理學(xué)定律，依次寫出各環(huán)節(jié)的動(dòng)態(tài)微分方程微分方程消去中間變量，得到系統(tǒng)輸入、輸出的微分方程消去中間變量，得到系統(tǒng)輸入、輸出的微分方程寫成標(biāo)準(zhǔn)化的形式寫成標(biāo)準(zhǔn)化的形式62.1 基本環(huán)節(jié)數(shù)學(xué)模型一、機(jī)械系統(tǒng)一、機(jī)械系統(tǒng)描述機(jī)械元件、合力和位移間的關(guān)系描述機(jī)械元件、合力和位移間的關(guān)系質(zhì)量塊質(zhì)量塊22)()(dttxdmtf f(t)mx(t)f(t)x(t)k彈簧彈簧)()(tkxtf f(t)x(t)D阻尼器阻尼器dttdx

3、Dtf)()( 7二、電氣系統(tǒng)二、電氣系統(tǒng)描述電氣元件、電流和電壓間的關(guān)系描述電氣元件、電流和電壓間的關(guān)系 ti)(tuR電阻電阻)()(tiRtu ti)(tuC電容電容 dttiCtu)(1)(dttdiLtu)()( ti)(tuL電感電感dttduCti)()( dttuLti)(1)(82.3 拉氏變換及反變換拉氏變換及反變換一、應(yīng)記住的一、應(yīng)記住的一些簡(jiǎn)單函數(shù)一些簡(jiǎn)單函數(shù)的拉氏變換的拉氏變換 -s1 1 tet s1 1 t象函數(shù)象函數(shù)原函數(shù)原函數(shù) 22 1sin stt 22 1cos sstt 1 1 nnsn!tt 1 t 9二、拉氏變換的性質(zhì)二、拉氏變換的性質(zhì)1. 疊加性質(zhì)

4、 則則設(shè)設(shè), 2211 sXtxLsXtxL 為常數(shù)為常數(shù)、basXbsXatxbtxaL2121 102. 微分定理 00001221nnnnnnnxsxxsxssXsdttxdL sXsdttxdLxxxxnnnnn 0000012若：若：初始條件為零初始條件為零(零初始條件零初始條件)113 衰減定理 sXtxLet4 延時(shí)定理 sXttxLes 1125 初值定理 ssFtfstlimlim0 6 終值定理 ssXtxstlimlim0 平平面面。的的極極點(diǎn)點(diǎn)全全在在左左半半的的終終值值存存在在，使使用用條條件件： s sXtx7 時(shí)間比例尺改變的象函數(shù) asaXatxL 13四、拉氏

5、反變換四、拉氏反變換 -部分分式展開法部分分式展開法 利用簡(jiǎn)單函數(shù)的拉氏變換和拉氏變換的利用簡(jiǎn)單函數(shù)的拉氏變換和拉氏變換的性質(zhì)即可求出性質(zhì)即可求出只含有不同單極點(diǎn)的情況只含有不同單極點(diǎn)的情況含有共軛復(fù)極點(diǎn)的情況含有共軛復(fù)極點(diǎn)的情況(不可因式分解的不可因式分解的二次因式二次因式)含有重極點(diǎn)的情況含有重極點(diǎn)的情況14一、傳遞函數(shù)定義： 在零初始條件下，線性定常系統(tǒng)輸出象函數(shù) 與輸入象函數(shù) 之比。 sXo sXi2.4 傳遞函數(shù)及典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù) sXsXsGio sG sXi sXo15二、傳遞函數(shù)的性質(zhì)：1. 是 s 的有理真分式，它表達(dá)了系統(tǒng)內(nèi)在的固有特性，與輸入量無關(guān)；2. 傳遞函數(shù)有無量

6、綱，根據(jù)輸入、輸出量綱而定；3. 傳遞函數(shù)不表明系統(tǒng)物理特性和物理結(jié)構(gòu)。16三、傳遞函數(shù)的優(yōu)點(diǎn) sXsGsXio 2數(shù)數(shù)有有一一定定關(guān)關(guān)系系：其其輸輸出出與與傳傳遞遞函函、當(dāng)當(dāng)輸輸入入典典型型信信號(hào)號(hào)時(shí)時(shí)，域域分分析析；，可可進(jìn)進(jìn)行行頻頻率率、令令傳傳遞遞函函數(shù)數(shù)中中 3 js 動(dòng)態(tài)過程。動(dòng)態(tài)過程。分布，決定系統(tǒng)分布，決定系統(tǒng)、傳遞函數(shù)的零、極點(diǎn)、傳遞函數(shù)的零、極點(diǎn) 4數(shù)數(shù)運(yùn)運(yùn)算算；、比比微微分分方方程程簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單，代代117四、傳遞函數(shù)的求?。?. 利用拉氏變換的微分定理和定義由微分方程求?。?. 利用復(fù)阻抗和等效彈性剛度的概念直接列寫每個(gè)環(huán)節(jié)的代數(shù)方程,消去中間變量即可求??；3. 利用復(fù)阻抗

7、及分壓的關(guān)系直接求電網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)。18五、典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)五、典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)1. 比例環(huán)節(jié)比例環(huán)節(jié) KsG 2. 一階慣性環(huán)節(jié)一階慣性環(huán)節(jié) 11 TssG3. 微分環(huán)節(jié)微分環(huán)節(jié) 理想微分環(huán)節(jié)理想微分環(huán)節(jié) KssG 4. 積分環(huán)節(jié)積分環(huán)節(jié) sksG 10 12122 其中其中TssTsG5. 二階振蕩環(huán)節(jié)二階振蕩環(huán)節(jié)19 2.5 系統(tǒng)函數(shù)方塊圖及其簡(jiǎn)化系統(tǒng)函數(shù)方塊圖及其簡(jiǎn)化 方塊圖變換法則：方塊圖變換法則： （1）各前向通路傳遞函數(shù)的乘積不變；）各前向通路傳遞函數(shù)的乘積不變； （2）各回路傳遞函數(shù)的乘積不變。）各回路傳遞函數(shù)的乘積不變。2021方塊圖簡(jiǎn)化的一般方法:222.6 系統(tǒng)信號(hào)流

8、圖及梅遜公式梅遜公式 kkkpP1為為系系統(tǒng)統(tǒng)總總的的傳傳遞遞函函數(shù)數(shù)P條條前前向向通通路路的的傳傳遞遞函函數(shù)數(shù)為為第第 kPk為為流流圖圖的的特特征征式式 fefeddccbbaaLLLLLL,1數(shù)數(shù)之之和和為為所所有有不不同同回回路路傳傳遞遞函函 aaL路路傳傳遞遞函函數(shù)數(shù)乘乘積積之之和和為為每每?jī)蓛蓚€(gè)個(gè)互互不不接接觸觸的的回回ccbbLL ,傳傳遞遞函函數(shù)數(shù)乘乘積積之之和和為為每每三三個(gè)個(gè)互互不不接接觸觸回回路路fefeddLLL ,因因子子條條前前向向通通路路特特征征式式的的余余為為第第 kk 232.8 繪制實(shí)際物理系統(tǒng)的函數(shù)方塊圖實(shí)際物理系統(tǒng)函數(shù)方塊圖的繪制步驟:1.從系統(tǒng)的輸入端

9、開始到輸出端利用復(fù)阻抗或等效彈從系統(tǒng)的輸入端開始到輸出端利用復(fù)阻抗或等效彈性剛度的概念列寫各個(gè)環(huán)節(jié)的輸入輸出代數(shù)方程性剛度的概念列寫各個(gè)環(huán)節(jié)的輸入輸出代數(shù)方程2.繪出各環(huán)節(jié)的方塊圖繪出各環(huán)節(jié)的方塊圖,標(biāo)明輸入量、輸出量標(biāo)明輸入量、輸出量3.將同一信號(hào)的通路連接在一起將同一信號(hào)的通路連接在一起,組成完整的方塊圖組成完整的方塊圖24第3章 時(shí)域瞬態(tài)響應(yīng)分析 sXi sXo sXsXio sXsXsXsXiioo sXLtxoo1 sXsXsXLiio1時(shí)域分析方法時(shí)域分析方法: :25 ttxetTo111 結(jié)論：結(jié)論： 1 一階系統(tǒng)總是穩(wěn)定的；一階系統(tǒng)總是穩(wěn)定的； 2 可用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)可用實(shí)驗(yàn)方法

10、測(cè) T； 3 經(jīng)過經(jīng)過34T，響應(yīng)已達(dá)，響應(yīng)已達(dá) 穩(wěn)態(tài)值的穩(wěn)態(tài)值的95%98% 4 Tdttdxto10 txoT 2T 3T 4T 5T98.2%95%99.3%86.5%B0t163.2%A0.632一階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線26二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)：二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)：10ts000000j1234561 1、根據(jù)特征根在、根據(jù)特征根在S S平面的分布，平面的分布，判斷阻尼情況判斷阻尼情況, ,并畫出單位階躍并畫出單位階躍響應(yīng)；響應(yīng)；2 2、指出各響應(yīng)屬于哪種形式：、指出各響應(yīng)屬于哪種形式：（單調(diào)上升（單調(diào)上升 衰減振蕩衰減振蕩 等幅振蕩等幅振蕩 發(fā)散振蕩發(fā)散振蕩 單調(diào)發(fā)散）單調(diào)發(fā)

11、散）27標(biāo)準(zhǔn)二階系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)指標(biāo)drt dpt 100% 21- epM %2 4 %5 3 nsnstt兩大類題型兩大類題型: :一、根據(jù)性能指標(biāo)確定系統(tǒng)的傳遞函數(shù)一、根據(jù)性能指標(biāo)確定系統(tǒng)的傳遞函數(shù)( (結(jié)構(gòu)參數(shù)結(jié)構(gòu)參數(shù)) )二、根據(jù)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)二、根據(jù)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)( (結(jié)構(gòu)參數(shù)結(jié)構(gòu)參數(shù)) )求性能指標(biāo)求性能指標(biāo)28高階系統(tǒng)的分析高階系統(tǒng)的分析降階降階1、 工程上當(dāng)極點(diǎn)A距虛軸的距離大于5倍的極點(diǎn)B距虛軸的距離時(shí)，分析時(shí)可忽略極點(diǎn)A。2、偶極子相消 零、極點(diǎn)數(shù)值上相近,工程上認(rèn)為二者的距離小于自身到虛軸距離的1/10時(shí),構(gòu)成偶極子293.2 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析分析30

12、代數(shù)穩(wěn)定判據(jù)代數(shù)穩(wěn)定判據(jù)陣列中第一列系數(shù)的符號(hào)全部為正，陣列中第一列系數(shù)的符號(hào)全部為正，則系統(tǒng)穩(wěn)定；否則，第一列系數(shù)則系統(tǒng)穩(wěn)定；否則，第一列系數(shù)符符號(hào)改變的次數(shù)號(hào)改變的次數(shù)，就為特征方程在，就為特征方程在右右半半s平面平面的的根的個(gè)數(shù)根的個(gè)數(shù)。31勞斯判據(jù)的兩種特殊情況：勞斯判據(jù)的兩種特殊情況：1、某一行第一個(gè)元素為零，而、某一行第一個(gè)元素為零，而其余各元素均不為零、或部其余各元素均不為零、或部分不為零；分不為零；2、某一行所有元素均為零。、某一行所有元素均為零。32設(shè)開環(huán)特征多項(xiàng)式在設(shè)開環(huán)特征多項(xiàng)式在s右半平面有右半平面有p個(gè)根，個(gè)根，在原點(diǎn)有在原點(diǎn)有q個(gè)根，則當(dāng)個(gè)根，則當(dāng)若若G(j)的乃氏

13、曲線關(guān)于的乃氏曲線關(guān)于點(diǎn)的幅角增量點(diǎn)的幅角增量0 arg2G jpq 則閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定則閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定33關(guān)于實(shí)軸鏡向?qū)ΨQ；關(guān)于實(shí)軸鏡向?qū)ΨQ；的乃氏曲線的乃氏曲線的乃氏曲線與的乃氏曲線與 00 全頻率的全頻率的Nyquist穩(wěn)定判據(jù)穩(wěn)定判據(jù)需要補(bǔ)輔助線需要補(bǔ)輔助線不重合時(shí)不重合時(shí)的乃氏曲線的乃氏曲線與與, 00 弧度?；《?。半徑繞原點(diǎn)半徑繞原點(diǎn)順時(shí)針補(bǔ)順時(shí)針補(bǔ)到到從從 q 00 點(diǎn)點(diǎn)，則則閉閉環(huán)環(huán)均均不不穩(wěn)穩(wěn)定定。，順順時(shí)時(shí)針針包包圍圍圈圈或或點(diǎn)點(diǎn)不不到到，若若逆逆時(shí)時(shí)針針包包圍圍0101 jpj 圈圈，則則閉閉環(huán)環(huán)穩(wěn)穩(wěn)定定點(diǎn)點(diǎn)，曲曲線線逆逆時(shí)時(shí)針針包包圍圍若若從從pjjG01 34 ，則閉環(huán)穩(wěn)定

14、。，則閉環(huán)穩(wěn)定。，即即值，值，的所有的所有，且在，且在若若18000. 1 cLp 由伯德圖判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性由伯德圖判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性 的的頻頻率率范范圍圍內(nèi)內(nèi)，在在所所有有0 L2.系統(tǒng)開環(huán)系統(tǒng)開環(huán)G(j)在右半平面有在右半平面有p個(gè)根個(gè)根 則系統(tǒng)閉環(huán)后穩(wěn)定。則系統(tǒng)閉環(huán)后穩(wěn)定。次，次，差為差為線上的正負(fù)穿越次數(shù)之線上的正負(fù)穿越次數(shù)之在在2180p 35 控制系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性控制系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性一、利用勞斯判據(jù)看系統(tǒng)相對(duì)穩(wěn)定性一、利用勞斯判據(jù)看系統(tǒng)相對(duì)穩(wěn)定性 再再應(yīng)應(yīng)用用勞勞斯斯判判據(jù)據(jù)的的方方程程式式，代代入入系系統(tǒng)統(tǒng)特特征征式式，得得到到將將，令令向向左左平平移移虛虛軸軸zzssz 以以右右

15、有有無無閉閉環(huán)環(huán)特特征征根根平平面面試試判判斷斷系系統(tǒng)統(tǒng)在在 -s36二、利用乃氏判據(jù)看系統(tǒng)相對(duì)穩(wěn)定性二、利用乃氏判據(jù)看系統(tǒng)相對(duì)穩(wěn)定性 及其相對(duì)穩(wěn)定性指標(biāo)及其相對(duì)穩(wěn)定性指標(biāo)1、相位裕量、相位裕量 c 1802、幅值裕量、幅值裕量1A()gK)()(lg20 -lg20g LAK 具有負(fù)幅值裕量或負(fù)相位裕量時(shí)，閉環(huán)不穩(wěn)定。具有負(fù)幅值裕量或負(fù)相位裕量時(shí)，閉環(huán)不穩(wěn)定。 jG在乃氏圖和伯德圖上能標(biāo)出穩(wěn)定裕量并會(huì)判斷正負(fù)在乃氏圖和伯德圖上能標(biāo)出穩(wěn)定裕量并會(huì)判斷正負(fù)373.6 3.6 控控 制制 系系 統(tǒng)統(tǒng) 的的誤誤 差差 分分 析析 和和 計(jì)計(jì) 算算 ssHsE 1 誤差和偏差的關(guān)系：誤差和偏差的關(guān)系：

16、38一、終值定理法求穩(wěn)態(tài)誤差一、終值定理法求穩(wěn)態(tài)誤差二、靜態(tài)誤差系數(shù)求穩(wěn)態(tài)誤差二、靜態(tài)誤差系數(shù)求穩(wěn)態(tài)誤差3.6.1 輸入引起的穩(wěn)態(tài)誤差輸入引起的穩(wěn)態(tài)誤差 sGsXsEi 11 誤差傳遞函數(shù)： sXi sXo sG- sE sXsGsssEteesXsGsEisstssi 11limlimlim1100先看單位反饋系統(tǒng) 輸入引起的穩(wěn)態(tài)誤差一、誤差傳遞函數(shù)與穩(wěn)態(tài)誤差 非單位反饋系統(tǒng) sXi sXo sG sH- sY s sXsHsGsHsHeisssss 111lim010 sHsGsXsi 11 sXsHsGsssissss11limlim00信信號(hào)號(hào)性性質(zhì)質(zhì)取取決決于于系系統(tǒng)統(tǒng)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)和和輸

17、輸入入sse41輸入輸入誤差系數(shù)誤差系數(shù)穩(wěn)態(tài)誤差穩(wěn)態(tài)誤差系統(tǒng)型別系統(tǒng)型別 t1221tt sGKsp0lim ssGKsv0lim sGsKsa20lim pssKe 11vssKe1 assKe1 KeKKssp 11 0 sspeK0 sspeK0 ssveKKeKKssv1 ssveK0 ssaeK0 ssaeK0KeKKssa1 型042-終值定理法終值定理法ssNssXss 穩(wěn)態(tài)偏差 0 Hessss 穩(wěn)態(tài)誤差 sXi sXo sG2 sH- sG1 sN sY s sHsGsGsHsGsNs2121 系統(tǒng)只存在擾動(dòng)，令, 0 txi sNsHsGsGsHsGs2121 ssNsss

18、N 0lim 0HessNssN sXi sXo sG2 sH- sG1 sN sY sssNssXss 穩(wěn)態(tài)偏差 sXsHsGsGsssisXsssX210011limlim sNsHsGsGsHsGssssNsssN212001limlim 0 穩(wěn)態(tài)誤差Hessss45 4 根軌跡法根軌跡法二、利用根軌跡對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行性能分析二、利用根軌跡對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行性能分析464.1 繪制根軌跡的基本法則繪制根軌跡的基本法則一、根軌跡的分支數(shù)一、根軌跡的分支數(shù) 二、根軌跡的對(duì)稱性二、根軌跡的對(duì)稱性 三、根軌跡的起點(diǎn)與終點(diǎn)三、根軌跡的起點(diǎn)與終點(diǎn) 四、實(shí)軸上的根軌跡四、實(shí)軸上的根軌跡 五、根軌跡的漸進(jìn)線五、根軌跡

19、的漸進(jìn)線 六、分離點(diǎn)的坐標(biāo)六、分離點(diǎn)的坐標(biāo) 七、起始角和終止角七、起始角和終止角 八、根軌跡與虛軸的交點(diǎn)八、根軌跡與虛軸的交點(diǎn) 474.2 根軌跡繪圖舉例根軌跡繪圖舉例 分布圖分布圖求零、極點(diǎn)并畫零極點(diǎn)求零、極點(diǎn)并畫零極點(diǎn)1 )(3交點(diǎn)和傾角交點(diǎn)和傾角求漸進(jìn)線條求漸進(jìn)線條 實(shí)軸上的根軌跡實(shí)軸上的根軌跡2 點(diǎn)點(diǎn)會(huì)合會(huì)合求實(shí)軸上的分離求實(shí)軸上的分離4(5)求出（入）射角求出（入）射角(6)求根軌跡與虛軸交點(diǎn)求根軌跡與虛軸交點(diǎn)48參參量量根根軌軌跡跡的的繪繪制制 保證特征方程不變的情況下，構(gòu)成新的開保證特征方程不變的情況下，構(gòu)成新的開環(huán)傳遞函數(shù)，參量為新的開環(huán)傳遞函數(shù)的環(huán)傳遞函數(shù)，參量為新的開環(huán)傳遞

20、函數(shù)的根軌跡增益，然后按照根軌跡的繪制步驟根軌跡增益，然后按照根軌跡的繪制步驟繪制即可繪制即可49穩(wěn)穩(wěn)定定性性；分分析析：根根據(jù)據(jù)根根軌軌跡跡進(jìn)進(jìn)行行的的性性能能. 1 與增益的關(guān)系與增益的關(guān)系動(dòng)態(tài)性能分析動(dòng)態(tài)性能分析 . 2穩(wěn)態(tài)誤差穩(wěn)態(tài)誤差. 350第第5 5章章 控制系統(tǒng)的頻率特性控制系統(tǒng)的頻率特性頻率特性的求法:)()( jGsGjs eAjVUjGj 頻率特性頻率特性實(shí)頻特性實(shí)頻特性虛頻特性虛頻特性幅頻特性幅頻特性相頻特性相頻特性 值值的的乘乘積積）（分分母母上上各各個(gè)個(gè)復(fù)復(fù)數(shù)數(shù)的的幅幅值值的的乘乘積積）（分分子子上上各各個(gè)個(gè)復(fù)復(fù)數(shù)數(shù)的的幅幅的的求求法法：/)(| AjG 角角和和）（

21、分分母母上上各各個(gè)個(gè)復(fù)復(fù)數(shù)數(shù)的的相相角角和和）（分分子子上上各各個(gè)個(gè)復(fù)復(fù)數(shù)數(shù)的的相相的的求求法法： )()( jG51穩(wěn)穩(wěn)態(tài)態(tài)輸輸出出求求系系統(tǒng)統(tǒng)在在正正弦弦輸輸入入下下的的時(shí)時(shí)輸輸入入信信號(hào)號(hào)為為，為為當(dāng)當(dāng)控控制制系系統(tǒng)統(tǒng)的的頻頻率率特特性性)sin()()()(010)( tXtxeAjGij穩(wěn)態(tài)時(shí)的輸出信號(hào)為：穩(wěn)態(tài)時(shí)的輸出信號(hào)為：)(sin)()(10110 tAXtxo52 軌軌跡跡。其其端端點(diǎn)點(diǎn)在在復(fù)復(fù)平平面面相相應(yīng)應(yīng)的的作作為為一一個(gè)個(gè)矢矢量量，時(shí)時(shí)，增增長(zhǎng)長(zhǎng)至至逐逐漸漸從從換換，當(dāng)當(dāng)?shù)牡膹?fù)復(fù)變變函函數(shù)數(shù)，是是一一種種變變是是輸輸入入頻頻率率頻頻率率特特性性函函數(shù)數(shù)極極坐坐標(biāo)標(biāo)圖圖

22、 0 : jGjG 5.2 極坐標(biāo)圖極坐標(biāo)圖也也叫叫幅幅相相曲曲線線圖圖，簡(jiǎn)簡(jiǎn)稱稱為為乃乃氏氏圖圖。又又稱稱 Nyquist53乃氏圖的一般作圖方法乃氏圖的一般作圖方法、勾畫出大致曲線。、勾畫出大致曲線。6 的表達(dá)式；的表達(dá)式；和和、寫出、寫出 1 jGjG ；時(shí)的時(shí)的和和、分別求出、分別求出 0 2 jG 交交點(diǎn)點(diǎn)；、求求乃乃氏氏圖圖與與負(fù)負(fù)實(shí)實(shí)軸軸的的3點(diǎn)點(diǎn)；、求求乃乃氏氏圖圖與與虛虛軸軸的的交交4間幾點(diǎn)；間幾點(diǎn)；、必要時(shí)畫出乃氏圖中、必要時(shí)畫出乃氏圖中5545.3 對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖（伯德圖）由兩張圖組成由兩張圖組成: 和和)(lg20)( AL 性性的的關(guān)關(guān)系系稱稱為為對(duì)對(duì)數(shù)數(shù)幅幅頻頻特特 性

23、性的的關(guān)關(guān)系系稱稱為為對(duì)對(duì)數(shù)數(shù)相相頻頻特特 )(555.4由頻率特性曲線求系統(tǒng)傳遞函數(shù)KLKL從而求出從而求出的值的值的的時(shí)時(shí)為某值為某值從伯德圖的低頻段讀出從伯德圖的低頻段讀出一定有一定有表達(dá)式表達(dá)式求出對(duì)應(yīng)的求出對(duì)應(yīng)的環(huán)節(jié)和積分環(huán)節(jié)環(huán)節(jié)和積分環(huán)節(jié)在低頻段，僅考慮比例在低頻段，僅考慮比例,)(, )()(,1 開環(huán)增益開環(huán)增益K的求法的求法: :由輻頻特性曲線求取最小相位系統(tǒng)傳遞函數(shù)的一般規(guī)律 確定系統(tǒng)的型別，看曲線的低頻漸近線的斜率，斜率為0即為0型，斜率為-20 dB/dec.為型，斜率為-40dB/dec.為型，以此類推。據(jù)此確定積分環(huán)節(jié)的個(gè)數(shù)； 求開環(huán)增益K的值。若為0型系統(tǒng)，則看低頻漸近線的高度，其高度值為 ，可求出K 值；若系統(tǒng)型別大于0，則有兩種求K值的方法，其一是找到 時(shí)低頻漸近線或其延長(zhǎng)線的高度值，其值為 ，可求出K值，另一種方法是看低頻漸近線的延長(zhǎng)線與 軸的交點(diǎn)處的頻率值，若為型系統(tǒng)，該值為K ，若為型系統(tǒng)，該值為 ，以此類推，求出 K值；第五章 控制系統(tǒng)的頻域分析K20lgK120lgK 寫出除積分和比例環(huán)節(jié)外的其他環(huán)節(jié)。即將各轉(zhuǎn)折頻率取倒數(shù)求出各環(huán)節(jié)的時(shí)間常數(shù)，再按照轉(zhuǎn)折頻率前后斜率的變化情況確定各典型環(huán)節(jié)； 把各環(huán)節(jié)串聯(lián)，寫出系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。第五章 控制系統(tǒng)