开环频率曲线的绘制.ppt
2023/9/26,53开环频率曲线的绘制,1,第五章 线性系统的频域分析法,51 引言52 频率特性53 开环频率特性曲线的绘制54 频域稳定判据55 稳定裕度56 闭环系统的频域性能指标,2023/9/26,53开环频率曲线的绘制,2,5-2开环频率特性曲线的绘制,一、典型环节及其频率特性二、开环幅相曲线绘制三、开环对数频率特性曲线绘制四、延迟环节和延迟系统五、传递函数的频率实验确定（见作业）,2023/9/26,53开环频率曲线的绘制,3,一、典型环节及其频率特性（1）,最小相位系统环节 1）比例环节 2）惯性环节 3）一阶微分环节 4）振荡环节 5）二阶微分环节 6）积分环节 7）微分环节,2023/9/26,53开环频率曲线的绘制,4,一、典型环节及其频率特性（2）,非最小相位系统环节 1）比例环节 2）惯性环节 3）一阶微分环节 4）振荡环节 5）二阶微分环节,2023/9/26,53开环频率曲线的绘制,5,一、典型环节及其频率特性（3）,1.放大环节（比例环节）,（）积分环节,2.积分环节与微分环节,（）微分环节,20,2023/9/26,53开环频率曲线的绘制,6,一、典型环节及其频率特性（4）,3.惯性环节与一阶微分,（）惯性环节,（2）一阶微分,2023/9/26,53开环频率曲线的绘制,7,一、典型环节及其频率特性（5）,4.振荡环节与二阶微分,（）振荡环节,（2）二阶微分,2023/9/26,53开环频率曲线的绘制,8,二、开环幅相曲线的绘制（1）,绘制方法（1）起点 和终点；（2）与实轴的交点;穿越频率:（3）变化范围（象限和单调性）。,2023/9/26,53开环频率曲线的绘制,9,二、开环幅相曲线的绘制（2）,例1 某0型单位负反馈系统开环传递函数为 试概略绘制系统开环幅相曲线。解：起点：终点：,2023/9/26,53开环频率曲线的绘制,10,二、开环幅相曲线的绘制（3）,例2 设系统开环传递函数为 试绘制系统概略开环幅相曲线。解,起点：,终点：,与实轴交点：,2023/9/26,53开环频率曲线的绘制,11,二、开环幅相曲线的绘制（4）,例3 已知单位反馈系统开环传递函数为试绘制系统概略开环幅相曲线。解：起点：终点：,2023/9/26,53开环频率曲线的绘制,12,二、开环幅相曲线的绘制（5）,例4 已知系统开环传递函数为试概略绘制系统开环幅相曲线。解：起点：终点：与实轴交点：,2023/9/26,53开环频率曲线的绘制,13,二、开环幅相曲线的绘制（5）,例5.设系统开环传递函数为试绘制系统开环概略幅相曲线。解:起点：终点：,2023/9/26,53开环频率曲线的绘制,14,二、开环幅相曲线的绘制（6）,绘制开环概略幅相曲线的规律：1）起点2）终点,3）若存在 重等幅振荡环节，则在 附近，相角突变。,2023/9/26,53开环频率曲线的绘制,15,三、开环对数频率特性曲线绘制（1）,绘制方法 1）开环传递函数典型环节分解；2）确定一阶环节、二阶环节的交接频率，并标注；,3）绘制低频段渐近线：方法一：任取一点。方法二：（1，20）方法三：（，0db）,4）作 频段渐近特性线。,2023/9/26,53开环频率曲线的绘制,16,三、开环对数频率特性曲线绘制（2）,2023/9/26,53开环频率曲线的绘制,17,三、开环对数频率特性曲线绘制（3）,例1 已知系统开环传递函数为试绘制系统开环对数频率特性曲线。解：开环传递函数的典型环节分解形式为 1）确定各交接频率及斜率变化值 非最小相位一阶微分环节：，斜率增加 惯性环节：，斜率减少,振荡环节：，斜率减少最小交接频率,2）绘制低频段 渐近特性曲线。3）绘制 频段渐近特性曲线,2023/9/26,53开环频率曲线的绘制,18,三、开环对数频率特性曲线绘制（4）,非最小相角系统,在右半s平面存在开环零点或开环极点的系统,非最小相角系统未必不稳定,非最小相角系统未必一定要画0根轨迹,非最小相角系统由L(w)不能惟一确定G(s),最小相角系统由L(w)可以惟一确定G(s),非最小相角系统相角变化的绝对值一般 比最小相角系统的大,2023/9/26,53开环频率曲线的绘制,19,三、开环对数频率特性曲线绘制（4）,例8 开环系统Bode图如图所示，求 G(s)。,解 依题有,求K:,2023/9/26,53开环频率曲线的绘制,20,四、延迟环节和延迟系统,延时环节：输出量经恒延时后不失真地复现输入量变化的环节。延迟环节的输入输出的时域表达式：延时环节的传递函数：其频率特性：延迟环节的幅相曲线为单位圆,
