典型環(huán)節(jié)頻率特性仿真分析

#StepResponse2 4 681012Time(sec)14 16 18 20BodeDiagram10101Frequency(rad/sec)504—005050■oo

o84—4—522■702■531■io'1Nyquist曲線:1.5NyquistDiagram5153505?aoo■2xvA」eu一6elu-?1?5?2?1012RealAxis(3)令g=0.216,coil取不同值：conl=1 :am2=2 ；StepResponse1.5x105oBode圖:Time(sec)12D 1 310 113 110 10Freqaewgr(radAsec)s(詈)idNyquist曲線NyquistDiagram2.521.510.50-0.5-1-1.5?2-2.5-1 -0.5 0 0.5RealAxis1s-xvA」eu_6elu一六、實驗結(jié)果分析Nyquist圖（1） 比例環(huán)節(jié)的幅頻特性、相頻特性均與頻率Q無關(guān)。（2） 積分壞節(jié)的幅相頻率特性圖，在0VeVoo的范圍內(nèi)，幅頻特性與負(fù)虛軸重合。（3） 一階慣性環(huán)節(jié)是一個位于第四彖限的半圓，圓心為（1/2,0）,直徑為1。若慣性環(huán)節(jié)的比例系數(shù)變?yōu)镵,則幅頻特性成比例擴(kuò)大K倍，而相頻特性保持不變，即奈氏圖仍為一個半圓，但圓心為（K/2,0）,直徑為K。由慣性環(huán)節(jié)的奈氏圖可知，慣性環(huán)節(jié)為低通濾波器,且輸出滯后于輸入，相位滯后范圍為0°—90°（4） 由一階微分環(huán)節(jié)的奈氏圖可知，一階微分壞節(jié)具有放人高頻信號的作用，輸入頻率少越大，放人倍數(shù)越人；且輸出超前于輸入，相位超前范圍為0。-90。，輸出對輸入有提前性、預(yù)見性作用。（5） 振蕩壞節(jié)具有相位滯后的作用，輸出滯后于輸入的范圍為0。-一180。：同時《的取值對曲線形狀的影響較大，可分為以下兩種情況歹>0.707幅頻特性州初隨e的增人而單調(diào)減小，如圖5-12中歹所對應(yīng)曲線，此刻壞節(jié)有低通濾1波作用。當(dāng)歹>1時，振蕩環(huán)節(jié)有兩個相異負(fù)實數(shù)極點，若g足夠人，一個極點靠近原點，另一個極點遠(yuǎn)離虛軸（對瞬態(tài)響應(yīng)影響很?。?，奈氏曲線與負(fù)虎軸的交點的虛部為1/（2?",奈氏圖近似于半圓，即振蕩環(huán)節(jié)近似于慣性環(huán)節(jié)0冬0.707當(dāng)Q增大時，幅頻特性A（初并不是單調(diào)減小，而是先增人，達(dá)到一個最人值后再減小直至衰減為0。Bode圖：（1） 比例環(huán)節(jié)可以完全、真實地復(fù)現(xiàn)任何頻率的輸入信號，幅值上有放人或衰減作用;奴。）=0。,表示輸出與輸入同相位，既不超前也不滯后。（2） 表明積分環(huán)節(jié)是低通濾波器，放人低頻信號、抑制高頻信號，輸入頻率越低，對信號的放人作用越強：并且有相位滯后作用，輸出滯后輸入的相位恒為90。。（3） 枳分壞節(jié)與理想微分環(huán)節(jié)的對數(shù)幅頻特性相比較，只相差正負(fù)號，二者以。軸為基準(zhǔn)，互為鏡象；同理，二者的相頻特性互以誌III為鏡彖?？梢姡硐胛⒎汁h(huán)節(jié)是高通濾波器，輸入頻率越高，對信號的放人作用越強；并且有相位超前作用，輸出超前輸入的相位恒為90。，說明輸出對輸入有提前性、預(yù)見性作用。（4） 一階微分環(huán)節(jié)低頻段在滄《1（或的區(qū)段，對數(shù)幅頻特性可以近似用零分貝線表示，為低頻漸近線。2?高頻段在九>>1（或心>1/7）的區(qū)段，可以近似地認(rèn)為高頻漸近線是一條斜線，斜率為20dB.dec,當(dāng)頻率變化10倍頻時0（。）變化20dE°轉(zhuǎn)折頻率為e=1/T<>T（5）二階振蕩壞節(jié)1.低頻段TE<1（或亦:<1/7）時，厶9）u201gl=0dE,低頻漸近線與OdE線重合。高頻段或Q?l/7）時，并考慮到（広企1）,有