文档介绍：China Agriculture University-East 自动控制原理自动控制原理 Automatic Control Theory Automatic Control Theory 2 0 13 2 0 13 年年1 0 1 0 月月31 31 日日主编: 胡寿松授课教师: 赵燕东教授 China Agriculture University-East 第五章第五章线性系统的频域分析线性系统的频域分析 1. 频率响应及其描述 2. 典型环节的频率响应 3. 对数频率特性 4. Nyquist 稳定判据 5. 稳定裕度 6. 频域指标与时域指标间的关系 China Agriculture University-East 频率响应及其描述频率响应及其描述一. 频域分析法利用系统对正弦输入信号的稳态响应来描述系统特性,称为频域分析法。线性系统对正弦输入信号的稳态响应仍是与输入信号同频率的正弦信号, 其振幅是输入信号振幅的倍,正弦输出相对正弦输入的相移是。 tAtx? sin )(?) sin( )(???tYty ss?)(?jG )(ty ss)(?jG??? China Agriculture University-East 系统的幅频特性: 系统的幅频特性: 系统的相频特性: 系统的相频特性: 定义在稳态时求取的输出、输入振幅比依赖于角频率的函数为系统的幅频特性。?定义系统输出信号的稳态响应相对其正弦输入信号的相移为系统的相频特性。)(ty ss)(??系统的频率特性(频率响应): 系统的频率特性(频率响应): 幅频特性及相频特性统称为系统的频率响应或频率特性。记为: )(?jGX Y?)(?jG???)()()( ??? jGjejGjG ?? China Agriculture University-East 例例. .设系统的传递函数为: 设系统的传递函数为: 试用解析法求取其频率特性(响应) 试用解析法求取其频率特性(响应) 1 1)(?? Ts sG China Agriculture University-East 典型环节的频率响应典型环节的频率响应 ,其传递函数为: 常量??KsX sX)( )( 1 2由传递函数求得其幅频特性和相频特性为: ojX jX KjX jXA0)( )()( )( )()( 1 2 1 2???????????? China Agriculture University-East : 积分环节的传递函数: ssX sX1)( )( 1 2?其频率特性为: ???jjX jX1)( )( 1 2?o arctg jX jX jX jXA90 0)( )()( 1)( )()( 1 2 1 2????????????????? China Agriculture University-East 3. 惯性环节惯性环节的传递函数为: 1 1)( )( 1 2?? TsjX jX??由传递函数求得惯性环节的幅频特性及相频特性为: ????????? arctgT jX jX T jX jXA???????)( )()( 1 1)( )()( 1 2 22 1 24. : 振荡环节的传递函数为: )10(12 1)( )( 221 2????????? Ts sT jX jX22 1 2 22 22 1 2 22 2222 1 21 2)( )()(,0-1 1 2)( )()(,0-1 )2()1( 1)( )()(???????????????????????T T arctg jX jX T T T arctg jX jX T TT jX jXA????????????????当当 China Agriculture University-East o ooA T 180 90 0: 12 11:)( 10:?????????????