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频率特性分析
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本章重点
、代数表示法及其特点。
、典型环节的图示法及其特点和一般系统
频率特性的两种图形的绘制。
。
本章难点
。

。
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(2)输出响应中振幅和相位差都是输入信号频率的非线性函数，表示为
频率特性的基本概念
频率响应与频率特性
1. 频率响应:线性定常系统对正弦信号(谐波输入)的稳态响应称
为频率响应。
设输入 ，
响应的特点
一个稳定的线性定常系统，在谐波函数作用下，其输出的稳态分量（频率响应）也是一个谐波函数，而且其角频率与输入信号的角频率相同，但振幅和相位则一般不同于输入信号的振幅与相位，而随着角频率的改变而改变。
(1)输出与输入为同频率的谐波信号；
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∶输出信号与输入信号的幅值之比随变化的特性。
:输出信号与输入信号的相位差(或相移)随变化的特性。
:通常将幅频特性和相频特性统称为频率特性。
按逆时针方向旋转为正值，
表超前；
(1)
按顺时针方向旋转为负值，
表滞后。
(2)
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频率特性的求法

根据频率特性的定义即可求出其幅频特性和相频特性。
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=jω
将传递函数中的s 用
,
代替，
就是系统的频率特性。
(1)幅频特性：
(2)相频特性:
(3)实频特性:
(4)虚频特性:
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根据频率特性的定义，首先，改变输入谐波信号 的频率ω，并测出与此相应的稳态输出的幅值 与相移 。然后，作出幅值比 对频率ω的函数曲线，此即幅频特性曲线；作出相移 对频率ω的函数曲线，此即相频特性曲线。最后，对以上曲线进行辨识即可得到系统的频率特性。
10
-1
10
0
10
1
-40
-20
0
20
10
-1
10
0
10
1
-90
-180
0
x
=
x
=
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1．频率特性实质上是系统的单位脉冲响应函数的Fourier变换。
即 。
2．频率特性分析通过分析不同的谐波输入时的稳态响应，揭示
系统的动态特性。
3．频率特性分析主要针对系统的稳态响应而言，应用频率特性
的概念可以非常容易求系统在谐波输入
作用下系统的稳态响应。另外，系统频
率特性在研究系统的结构与参数对系统
性能的影响时，比较容易。
4．频率特性分析在实验建模和复杂系统分
析方面的应用要比时域分析法更方便。
5. 微分方程、传函、频率特性的关系如图。
频率特性的物理意义
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