自動(dòng)控制原理系統(tǒng)開環(huán)頻率特性演示文稿

自動(dòng)控制原理系統(tǒng)開環(huán)頻率特性演示文稿1昆明理工大學(xué)信息工程與自動(dòng)化學(xué)院自動(dòng)化系當(dāng)前第1頁(yè)\共有22頁(yè)\編于星期二\13點(diǎn)（優(yōu)選）自動(dòng)控制原理系統(tǒng)開環(huán)頻率特性2昆明理工大學(xué)信息工程與自動(dòng)化學(xué)院自動(dòng)化系當(dāng)前第2頁(yè)\共有22頁(yè)\編于星期二\13點(diǎn)1系統(tǒng)的開環(huán)幅相頻率特性

0型系統(tǒng)I型系統(tǒng)Ⅱ型系統(tǒng)

3昆明理工大學(xué)信息工程與自動(dòng)化學(xué)院自動(dòng)化系當(dāng)前第3頁(yè)\共有22頁(yè)\編于星期二\13點(diǎn)0型系統(tǒng)的開環(huán)幅相頻率特性0型系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)頻率特性

特點(diǎn)

(1)時(shí)，,故幅相頻率特性由實(shí)軸上的點(diǎn)開始。(2)時(shí),，故幅相頻率特性終于坐標(biāo)原點(diǎn)。(3)區(qū)段，幅相頻率特性的形狀與環(huán)節(jié)及參數(shù)有關(guān)。4昆明理工大學(xué)信息工程與自動(dòng)化學(xué)院自動(dòng)化系當(dāng)前第4頁(yè)\共有22頁(yè)\編于星期二\13點(diǎn)0型系統(tǒng)的開環(huán)幅相頻率特性例如開環(huán)系統(tǒng)傳遞函數(shù)的形式為幅相頻率特性的形狀如圖所示圖5.220型系統(tǒng)幅相頻率特性之一5昆明理工大學(xué)信息工程與自動(dòng)化學(xué)院自動(dòng)化系當(dāng)前第5頁(yè)\共有22頁(yè)\編于星期二\13點(diǎn)0型系統(tǒng)的開環(huán)幅相頻率特性例如開環(huán)系統(tǒng)傳遞函數(shù)的形式為幅相頻率特性的形狀如圖所示圖5.230型系統(tǒng)幅相頻率特性之二6昆明理工大學(xué)信息工程與自動(dòng)化學(xué)院自動(dòng)化系當(dāng)前第6頁(yè)\共有22頁(yè)\編于星期二\13點(diǎn)0型系統(tǒng)的開環(huán)幅相頻率特性例如開環(huán)系統(tǒng)傳遞函數(shù)的形式為幅相頻率特性的形狀如圖所示圖5.230型系統(tǒng)幅相頻率特性之二7昆明理工大學(xué)信息工程與自動(dòng)化學(xué)院自動(dòng)化系當(dāng)前第7頁(yè)\共有22頁(yè)\編于星期二\13點(diǎn)I型系統(tǒng)的開環(huán)幅相頻率特性I型系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)頻率特性

特點(diǎn)

(1)時(shí)，,故幅相頻率特性由無窮遠(yuǎn)沿負(fù)虛軸方向開始。(2)時(shí),，故幅相頻率特性沿終于坐標(biāo)原點(diǎn)。(3)，幅相頻率特性按幅值無窮大為半徑變化了，如圖中虛線所示。8昆明理工大學(xué)信息工程與自動(dòng)化學(xué)院自動(dòng)化系當(dāng)前第8頁(yè)\共有22頁(yè)\編于星期二\13點(diǎn)I型系統(tǒng)的開環(huán)幅相頻率特性I型系統(tǒng)幅相頻率特性的形狀如圖所示

圖5.24I型和Ⅱ型系統(tǒng)的幅相頻率特性9昆明理工大學(xué)信息工程與自動(dòng)化學(xué)院自動(dòng)化系當(dāng)前第9頁(yè)\共有22頁(yè)\編于星期二\13點(diǎn)I型系統(tǒng)的開環(huán)幅相頻率特性

例5.3開環(huán)系統(tǒng)傳遞函數(shù)的形式為當(dāng)時(shí)，,時(shí)趨于無窮遠(yuǎn)的漸近線平行于虛軸。這一漸近線的橫坐標(biāo)按下試確定：

當(dāng)時(shí),，圖5.25開環(huán)幅相特性

10昆明理工大學(xué)信息工程與自動(dòng)化學(xué)院自動(dòng)化系當(dāng)前第10頁(yè)\共有22頁(yè)\編于星期二\13點(diǎn)Ⅱ型系統(tǒng)的開環(huán)幅相頻率特性Ⅱ型系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)

特點(diǎn)

(1)時(shí)，,故幅相頻率特性由無窮遠(yuǎn)沿方向開始。(2)時(shí),，故幅相頻率特性沿終于坐標(biāo)原點(diǎn)。(3)，幅相頻率特性按幅值無窮大為半徑變化了，如圖中虛線所示。11昆明理工大學(xué)信息工程與自動(dòng)化學(xué)院自動(dòng)化系當(dāng)前第11頁(yè)\共有22頁(yè)\編于星期二\13點(diǎn)Ⅱ型系統(tǒng)的開環(huán)幅相頻率特性Ⅱ型系統(tǒng)幅相頻率特性的形狀如圖所示

圖5.24I型和Ⅱ型系統(tǒng)的幅相頻率特性12昆明理工大學(xué)信息工程與自動(dòng)化學(xué)院自動(dòng)化系當(dāng)前第12頁(yè)\共有22頁(yè)\編于星期二\13點(diǎn)1系統(tǒng)的開環(huán)幅相頻率特性總結(jié)①幅相頻率特性的低頻段

13昆明理工大學(xué)信息工程與自動(dòng)化學(xué)院自動(dòng)化系當(dāng)前第13頁(yè)\共有22頁(yè)\編于星期二\13點(diǎn)1系統(tǒng)的開環(huán)幅相頻率特性總結(jié)②幅相頻率特性的高頻部分

14昆明理工大學(xué)信息工程與自動(dòng)化學(xué)院自動(dòng)化系當(dāng)前第14頁(yè)\共有22頁(yè)\編于星期二\13點(diǎn)1系統(tǒng)的開環(huán)幅相頻率特性總結(jié)③幅相頻率特性與負(fù)實(shí)軸和虛軸的交點(diǎn)頻率特性與負(fù)實(shí)軸的交點(diǎn):頻率特性與虛軸的交點(diǎn)

④

區(qū)段，幅相頻率特性的形狀與分子分母環(huán)節(jié)及參數(shù)有關(guān)。15昆明理工大學(xué)信息工程與自動(dòng)化學(xué)院自動(dòng)化系當(dāng)前第15頁(yè)\共有22頁(yè)\編于星期二\13點(diǎn)2系統(tǒng)的開環(huán)對(duì)數(shù)頻率特性對(duì)數(shù)幅頻特性對(duì)數(shù)相頻特性系統(tǒng)類型與開環(huán)對(duì)數(shù)頻率特性16昆明理工大學(xué)信息工程與自動(dòng)化學(xué)院自動(dòng)化系當(dāng)前第16頁(yè)\共有22頁(yè)\編于星期二\13點(diǎn)系統(tǒng)的開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性

例5.3的開環(huán)系統(tǒng)傳遞函數(shù)為

對(duì)數(shù)幅頻特性

先繪出式中各環(huán)節(jié)的對(duì)數(shù)幅頻特性分量，然后將各環(huán)節(jié)特性分量的縱坐標(biāo)相加，就可以得到系統(tǒng)開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性。

17昆明理工大學(xué)信息工程與自動(dòng)化學(xué)院自動(dòng)化系當(dāng)前第17頁(yè)\共有22頁(yè)\編于星期二\13點(diǎn)系統(tǒng)的開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性圖5.27例5.3的開環(huán)對(duì)數(shù)頻率特性18昆明理工大學(xué)信息工程與自動(dòng)化學(xué)院自動(dòng)化系當(dāng)前第18頁(yè)\共有22頁(yè)\編于星期二\13點(diǎn)系統(tǒng)的開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性繪制步驟

（1）確定交接頻率，標(biāo)在角頻率軸上。（2）在處，量出幅值，如圖5.27中A點(diǎn)。（3）通過A點(diǎn)作一條–20NdB/十倍頻的直線，直到第一個(gè)交接頻率（圖5.27中B點(diǎn)）。如果，則低頻漸近線的延長(zhǎng)線經(jīng)過A點(diǎn)。（4）以后每遇到一個(gè)交接頻率，就改變一次漸近線斜率。

19昆明理工大學(xué)信息工程與自動(dòng)化學(xué)院自動(dòng)化系當(dāng)前第19頁(yè)\共有22頁(yè)\編于星期二\13點(diǎn)系統(tǒng)的開環(huán)對(duì)數(shù)相頻特性

例5.3的開環(huán)系統(tǒng)傳遞函數(shù)為

對(duì)數(shù)相頻特性

先繪出各分量的相頻特性，然后將各分量的縱坐標(biāo)相加，就可以得到系統(tǒng)的開環(huán)對(duì)數(shù)相頻特性。在實(shí)際工作中也常常用解析法進(jìn)行計(jì)算。特點(diǎn)在低頻區(qū)，對(duì)數(shù)相頻特性起于。在高頻段，相頻特性趨于。20昆明理工大學(xué)信息工程與自動(dòng)化學(xué)院自動(dòng)化系當(dāng)前第20頁(yè)\共有22頁(yè)\編于星期二\13點(diǎn)系統(tǒng)類型與開環(huán)對(duì)數(shù)頻率特性0型系統(tǒng)I型系統(tǒng)Ⅱ型系統(tǒng)21昆明理工大學(xué)信息工程與自動(dòng)化學(xué)院自動(dòng)化系當(dāng)前第21頁(yè)\共有22頁(yè)\編于星期二\13點(diǎn)系統(tǒng)類型與開環(huán)對(duì)數(shù)頻率特性0型系統(tǒng)

開環(huán)頻率特性有如下形式其對(duì)數(shù)幅頻特性的低頻部分如圖所示。特點(diǎn)①低