.word 版.第五章线性系统的频域分析法一、 頻率特性二、 开环系统的典型环节分解和开环频率特性曲线的绘制三、 頻率域稳定判据四、 稳定裕度五、 闭环系统的频域性能指标本章主要容:1 控制系统的频带宽度2 系统带宽的选择3 确定闭坏频率待性的图解方法4 闭坏系统频域指标和时域指标的转换五、闭环系统的频域性能指标.word 版.1 控制系统的频带宽度1 频带宽度当闭环幅频特性下降到频率为零时的分贝值以下3 分贝时,对应的频率称为带宽频率,记为3b°即 当3 >3 b根据带宽定义 . 对高于带宽頻率的正弦输入信号,系统输出将呈现较大的衰减,因此选取适当的带宽,可以抑制高频噪声的彩响。但带宽过窄又会彩响系统正弦输入信号的能力,降低瞬态响应的速度。因此在设计系统时,对于频率宽度的硝定必须兼顾到系统的响应速度和抗高频干扰的要求。2、 I 型和 II 型系统的帶宽一介系统的闻环传函为①( £)= 〒= 因为幵环系统为 I 盘,," 十所以 20 lg | cP(j^) |= 20lgl/ J1+尸砺=20 lg 咅 带宽频率为 ( ob=MT二阶系统冋闻环传函为, _________ 1 & 一? ‘/e:)'十 40‘cy2 / 研因为 I 呛 0) = 1,得 冲阴韦恋 7 龙二迈 ______________ 1 ?二?[(1 ? 2 汁丢于匚 1F 2、 系统带宽的选择由于系统会受多种非线性因素的彩响. 系统的输入和输出端不可避免的存在确定性忧动和随机噪声, 因此控制系统的带宽的选择需综合考虑各种输入信号的频率国及其对系统性能的彩响,即应使系统对输入信号具有良好的跟琮能力和对忧动信号具有较强的抑制能力。总而言之,系统的分析应区分输入信号的性质、位置,根据其频谱或谱密度以及相应的传递函数选择合适带宽,而系统设计主要是国绕带宽来进行的。3.硝定闭环頻率特性的图解方法.word 版.k 尼科尔斯图线设开环和闭环频率待性为①脚) “?) 严 =]+ 软) 严 简记 M(Q)M( Q)皿( 切,和卩 ( 少) 为M14、a ^o( p , 得 耐严 6 +HA 严二 AM cosfcr-^)十 jM sin?-0 ) ~HW/fcos( z+jAfAsina=A 由茅式两端處部相等关系得201 胡=20 咆也翅也am a设 a佃) 为常数,在 201 陀〃( ⑵) - ”(0)平面上得到等"Q 曲线 . 等■— &曲线和等 &曲线关于 0 的一 180"轴对按欧拉公式有M =(00^ Sin^ + 1)-1 A J A 进一步化倚科 _______________ cc, ? cc? COSd) 土 Jcos'o + A/ ' - 1 20lg ' 20Ig 用=二 ---...