频率法分析5.4.ppt

第四节开环系统频率特性的绘制Date1开环系统极坐标频率特性的绘制(奈氏图)开环系统对数坐标频率特性的绘制(波德图)非最小相位系统的频率特性本节主要内容Date2一、开环系统极坐标频率特性的绘制(绘制奈氏图)开环系统的频率特性或由典型环节的频率特性组合而成,或是一个有理分式,不论那种形式,都可由下面的方法绘制。使用MATLAB工具绘制。将开环系统的频率特性写成或的形式,根据不同的算出或可在复平面上得到不同的点并连之为曲线。(手工画法)。[绘制方法]:Date3[例5-1]设开环系统的频率特性为:试列出实频和虚频特性的表达式。当绘制奈氏图。解:当时,找出几个特殊点(比如,与实、虚轴的交点等),可大致勾勒出奈氏图。为了相对准确,可以再算几个点。Date40---:-180--90-。Date5下图是用Matlab工具绘制的奈氏图。Date6[例5-2]设开环系统的频率特性为:试绘制极坐标特性曲线。[解]:[分析]1、当时,显然,当时,的渐近线是一条通过实轴点,且平行于虚轴的直线。2、与实轴的交点。令:,解得:,这时:3、当时,,渐近线方向向下。Date7Date8[具有积分环节的系统的频率特性的特点]:频率特性可表示为:其相角为:当时,当时,显然,低频段的频率特性与系统型数有关,高频段的频率特性与n-m有关。Date9下图为0型、Ⅰ型和Ⅱ型系统在低频和高频段频率特性示意图:(0型)(Ⅰ型)(Ⅱ型)低频段频率特性n-m=3n-m=1n-m=2高频段频率特性至于中频部分,可计算一些特殊点的来确定。如与坐标的交点等。Date10