典型环节的Bode图VIP专享VIP免费

控制系统的开环频率特性目的：掌握开环Bode图的绘制根据Bode图确定最小相位系统的传递函数重点：开环Bode图的绘制、根据Bode图确定最小相位系统的传递函数1开环伯德图手工作图的一般步骤：1）将开环传递函数表示为时间常数表达形式，计算各个典型环节的交接频率2）求20lgK的值，并明确积分环节的个数ν3）通过（1,20lgK）绘制斜率为-20vdB/dec低频段4）随着频率增加，每遇到一个典型环节的交接频率，就改变一次斜率最小相位系统定义：递函数的零点、极点全部位于S左半平面，同时又无纯滞后环节的系统称为最小相位系统。否则就是非最小相位系统。对数幅频特性与相频特性之间存在确定的对应关系。对于一个最小相位系统，我们若知道了其幅频特性，它的相频特性也就唯一地确定了。也就是说：只要知道其幅频特性，就能写出此最小相位系统所对应的传递函数，而无需再画出相频特性。非最小相位系统高频时相角迟后大，起动性能差，响应缓慢。对响应要求快的系统，不宜采用非最小相位元件。2典型环节的伯德图绘制曲线在MATLAB中实现，利用下述的程序段：num=[b2b1b0];den=[1a2a1a0];H=tf(num,den);bode(H)margin(H)holdon2.1比例环节传递函数：频率特性：对数幅频特性：对数相频特性：程序段：num=[010];den=[01];H=tf(num,den);bode(H)margin(H)holdon结论：放大环节的对数幅频特性是一条幅值为20lgK分贝，且平行于横轴的直线，相频特性是一条和横轴重合的直线。K>1时，20lgK>0dB；K<1时，20lgK<0dB。2.2惯性环节（低通滤波特性）传递函数：频率特性：对数幅频特性：对数相频特性：绘制的Bode图程序段：num=[01];den=[0.11];H=tf(num,den);bode(H)margin(H)holdon结论：惯性环节的对数幅频特性可以用在处相交于0分贝的两条渐近直线来近似表示：当时，是一条0分贝的直线；当时，是一条斜率为-20dB/dec的直线。惯性环节具有低通特性，对低频输入能精确地复现，而对高频输入要衰减，且产生相位迟后。因此，它只能复现定常或缓慢变化的信号。2.3积分环节传递函数：频率特性：对数幅频特性：对数相频特性：在同一坐标中绘制、和的Bode图num1=[01];den1=[11];H1=tf(num1,den1);bode(H1)margin(H1)holdonnum1=[01];den1=[0.11];H1=tf(num1,den1);bode(H1)margin(H1)holdonnum1=[01];den1=[0.011];H1=tf(num1,den1);bode(H1)margin(H1)holdon蓝色的线为：，红色的线为：紫色的线为：结论：积分环节的对数幅频曲线是一条经过横轴上ω=1这一点，且斜率为-20的直线；相频与ω无关，值为-90°且平行于横轴的直线，2.4微分环节传递函数：频率特性：对数幅频特性：对数相频特性：在同一坐标中绘制、和的Bode图num1=[10];den1=[01];H1=tf(num1,den1);bode(H1)margin(H1)holdonnum1=[0.10];den1=[01];H1=tf(num1,den1);bode(H1)margin(H1)holdonnum1=[0.010];den1=[01];H1=tf(num1,den1);bode(H1)margin(H1)holdon蓝色的线为：，红色的线为：,紫色的线为：结论：微分环节是积分环节的倒数，它们的曲线斜率和相位移也正好相差一个负号。2.5一阶比例微分环节传递函数：频率特性：对数幅频特性：对数相频特性：在同一坐标系中，绘制，和的Bode图。num1=[11];den1=[01];H1=tf(num1,den1);bode(H1)margin(H1)holdonnum1=[0.11];den1=[01];H1=tf(num1,den1);bode(H1)margin(H1)holdonnum1=[0.011];den1=[01];H1=tf(num1,den1);bode(H1)margin(H1)holdon2.6二阶比例微分环节传递函数：频率特性：对数幅频特性：对数相频特性：绘制的Bode图。1）取，则2）取，则3）取，则4）取，则5）取，则在同一个标系中绘制以上曲线num1=[11.4141];den1=[01];H1=tf(num1,den1);bode(H1)margin(H1)holdonnum1=[121];den1=[01];H1=tf(num1,den1);bode(H1)margin(H1)holdonnum1=[10.41];den1=[01];H1=tf(num1,den1);bode(H1)margin(H1)holdonnum1=[111];den1=[01];H1=tf(num1,den1);bode(H1)margin(H1)holdonnum1=[10.21];den1=[01];H1=tf(num1,den1);bode(H1)margin(H1)holdon二阶微分环节Bode2.7振荡环节传递函数：令则：频率特性：对数幅频特性：对数相频特性：绘制的Bode图。1）1）取，则2）取，则3）取，则4）取，则5）取，则在...