装 订 线 实 验 报 告 实验名称 线性系统的频率响应分析 系 专业 班 姓名 学号 授课老师 夏利民 预定时间 2013-5-6 实验时间 2013-5-6 实验台号 19 一、目的要求 1．掌握波特图的绘制方法及由波特图来确定系统开环传函
2．掌握实验方法测量系统的波特图
二、原理简述 1．频率特性：当输入正弦信号时，线性系统的稳态响应具有随频率 ( ω 由0 变至 ∞ ) 而变化的特性
频率响应法的基本思想是：尽管控制系统的输入信号不是正弦函数，而是其它形式的周期函 数或非周期函数，但是，实际上的周期信号，都能满足狄利克莱条件，可以用富氏级数展开 为各种谐波分量；而非周期信号也可以使用富氏积分表示为连续的频谱函数
因此，根据控制系统对正弦输入信号的响应，可推算出系统在任意周期信号或非周期信号作用下的运动情 况
2．线性系统的频率特性：系统的正弦稳态响应具有和正弦输入信号的幅值比|Φ(jω )|和相位差 ∠Φ(jω )随角频率 (ω 由0 变到∞) 变化的特性
而幅值比|Φ(jω )|和相位差∠Φ(jω )恰好是函数Φ(jω )的模和幅角
所以只要把系统的传递函数 Φ(s)，令 s=jω ,即可得到 Φ(jω )
当ω 由0 到∞变化时，|Φ(jω )|随频率ω 的变化特性成为幅频特性，∠Φ(jω )随频率ω 的变化特性称为相频特性
幅频特性和相频特性结合在一起时称为频率特性
3．频率特性的表达式 (1) 对数频率特性：又称波特图，它包括对数幅频和对数相频两条曲线，是频率响应法 中广泛使用的一组曲线
这两组曲线连同它们的坐标组成了对数坐标图
对数频率特性图的优点： ①它把各串联环节幅值的乘除化为加减运算，简化了开环频率特性的计算与作图
②利用渐近直线来绘制近似的对数幅频特性曲线，而且对数相频特性曲线具有奇对称 于转折频率点的性质，这些可使作图大为简化
