开环频率特性与系统时域指标的关系.ppt
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1、1,5.6 开环频率特性与系统时域指标的关系,2,1. 稳态误差与输入、系统结构有关. 2. 减小或消除稳态误差的方法: a、增加开环放大系数K; b、提高系统的型号数;,5.6.1 低频段,3,开环对数幅频特性的第一个转折频率w1以前的区段称为低频段。该段取决于系统开环增益K 和开环积分环节的数目v。低频段决定了系统稳态精度。,低频起始段,结论:0型系统对数幅频特性曲线低频段的斜率为0;高度为20lgK ,其中KP即为该系统的稳态位置误差系数。,4,I型系统的对数幅频特性曲线低 频段的斜率为-20dB/dec,且它 (或它的延长线)与=1直线交点 处对应的幅值为20lgKV,与0dB 线交点
2、频率V在数值上等到于 Kv。,型系统,5,II型系统对数幅频特性曲线低频段(或它的延长线)与=1直线 交点处对应的幅值为20lgKa,与0dB线的交点处频率为,那 么,它在数值上等于Ka的开方。,可以看出:提高系统开环频率特性低频段的幅值或增大低频段斜率的绝对值(型号数增加),都有利于系统稳态误差的减小。,6,5.6.2 中频段,极坐标图 伯德图 (-1,j0)点 0db线和-180相角线 A(w)=1时,曲线上的频率点 截至频率wc,中频段就是指L(w)穿过0dB线(即wc附近)的频段,其斜率及宽度 (中频段长度)集中反映了动态响应中的平稳性和快速性。,其中,二阶系统,7,则二阶系统的开环截
3、止频率为,二阶系统的相角裕量为,二阶系统的超调量为,二阶系统的调节时间为,8,相角裕量、超调量与系统的阻尼比有确切的关系,阻尼比增 大,相角裕量增大,超调量减小。当阻尼比0.5时,L(w) 以-20dB/dec穿过0dB线。开环截止频率wc反映了系统响应的 快速性。,与 的关系图,与 的关系图,9,与 的关系图,10,高阶系统,设中频段长度为:,系统相角裕量为:,最小相位滞后j(w)发生在:,此时可得到最大相角裕量:,11,高频段指L(w)曲线在中频段以后的区段,反映出系统的低通滤波特性,形成了系统对高频干扰信号的抑制能力。,5.6.3 高频段,12,结论 由前面对二阶系统和高阶系统的分析可知
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