频率分析法.ppt

频率分析法1、对象的频率特性2、频率特性的图形表示方法3、典型环节的佰德图(TheBodeDiagram)4、开环系统的佰德图5、对数频率特性确定传递函数6、开环频率特性的极坐标图(奈奎斯特轨线)7、奈奎斯特稳定性判据8、相对稳定性分析9、闭环系统的频率特性纸张张力控制系统I=Iejψi正弦输入信号下系统的稳态输出设系统结构如图,由劳斯判据知系统稳定。给系统输入一个幅值不变,而频率变化的正弦信号,响应如下Ar=1ω==1ω=2ω==440不结论:线性定常系统是稳定的情况下,系统的正弦响应在稳态时,输出与输入是同频率,而幅值和相角皆随ω而变的正弦。正弦激励的基本关系传递函数中用j代替s,可将正弦的微分运算转换成复数运算!即Y(j)为输出,X(j),式中最后一项表示瞬态分量,稳态时将消失。稳态响应取决前两项。正弦稳态分量与系统参数的关系稳态响应可表成由于稳态时稳态分量的幅值和幅角与对象都有关系频率特性在正弦输入下,线性定常系统的稳态输出与输入间有:输出与输入的幅值比。输出相对于输入的相移。为此,定义对象的频率特性(正弦传递函数)如下:线性定常系统的频率特性,用j取代其传递函数中s即得。它是一个复变量,其幅值与幅角是频率的函数。幅角为正称相位超前,幅角为负称相位滞后。例1在什么情况下是超前环节,在什么情况下是滞后环节。环节的频率特性超前环节,滞后环节于是频率特性的表示方法频率特性是频率的复变函数,可以用频率作自变量,在坐标图上表示。根据选用的坐标系不同,常用有以下几种:1、佰德图(对数频率特性)2、奈奎斯特图(极坐标图)3、对数幅相图1、佰德图(TheBodeDiagram)频率特性可表成A()幅频特性,描述幅值随频率的变化。()相频特性,表示相移与频率的关系。分别用两张半对数坐标表示幅频特性和相频特性。横坐标用的对数刻度(10为底),纵坐标为等分刻度。在相频特性中,等分度的纵坐标表示相移的大小。即在幅频特性中,等分度的纵坐标为分贝刻度,即