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1、,自动控制原理,西北工业大学自动化学院 自 动 控 制 原 理 教 学 组,本次课程作业 5 9 需要用半对数坐标纸,自动控制原理,课程回顾,典型环节的幅相频率特性,自动控制原理,5. 线性系统的频域分析与校正 5.1 频率特性的基本概念 5.2 幅相频率特性(Nyquist图) 5.3 对数频率特性(Bode图) 5.4 频域稳定判据 5.5 稳定裕度 5.6 利用开环频率特性分析系统的性能 5.7 闭环频率特性曲线的绘制 5.8 利用闭环频率特性分析系统的性能 5.9 频率法串联校正,自动控制原理,5.3 对数频率特性(Bode图),5.3.1 典型环节对数频率特性 ( Bode) 5.3
2、.2 开环系统对数频率特性 ( Bode),5.3 对数频率特性 ( Bode ),Bode图介绍,5.3 对数频率特性 ( Bode),Bode图介绍, 幅值相乘 = 对数相加,便于叠加作图;,纵轴,横轴,坐标特点,特点,按 lgw 刻度,dec “十倍频程”,按 w 标定,等距等比,“分贝”, 可在大范围内表示频率特性;, 利用实验数据容易确定 L(w),进而确定G(s)。,5.3 .1 典型环节对数频率特性 ( Bode), 比例环节, 微分环节, 积分环节, 惯性环节,5.3.1 典型环节对数频率特性 ( Bode),惯性环节对数相频特性j(w) 关于(w=1/T, j=-45) 点对
3、称,证明:,设,5.3 .1 典型环节对数频率特性 ( Bode), 一阶复合微分,5.3 .1 典型环节对数频率特性 ( Bode), 振荡环节,5.3 .1 典型环节对数频率特性 ( Bode), 二阶复合微分,5.3 .1 典型环节对数频率特性 ( Bode), 延迟环节,5.3.1 典型环节对数频率特性 ( Bode) 小结,典型环节的频率特性,5.3.2 开环系统对数频率特性 ( Bode),5.3.2 开环系统的Bode图,5.3.2 开环系统对数频率特性 ( Bode),绘制开环系统Bode图的步骤, 化G(jw)为尾1标准型, 顺序列出转折频率, 确定基准线, 叠加作图,例1,
4、0.2 惯性环节,0.5 一阶复合微分,1 振荡环节,关键点,关键线,一阶,惯性环节 -20dB/dec,复合微分 +20dB/dec,二阶,振荡环节 -40dB/dec,复合微分 -40dB/dec,w=0.2 惯性环节 -20,w=0.5 一阶复合微分 +20,w=1 振荡环节 -40,5.3.2 开环系统对数频率特性 ( Bode), 修正, 检查, 两惯性环节转折频率很接近时, 振荡环节 x (0.38, 0.8) 时, L(w) 最右端曲线斜率=-20(n-m) dB/dec, 转折点数=(惯性)+(一阶复合微分)+(振荡, j(w) -90(n-m),基准点,斜率,w=0.2 惯性
5、环节 -20,w=0.5 一阶复合微分 +20,w=1 振荡环节 -40,5.3.2 开环系统对数频率特性 ( Bode),基点,解 标准型, 转折频率, 基准线, 作图,斜率, 检查,L(w) 最右端斜率=-20(n-m)=0,转折点数 = 3,j(w) 最终趋于-90(n-m)=0,5.3.2 绘制开环系统对数频率特性 ( Bode)小结,绘制开环系统Bode图的步骤, 化G(jw)为尾1标准型, 顺序列出转折频率, 确定基准线, 叠加作图,关键点,关键线,一阶,惯性环节 -20dB/dec,复合微分 +20dB/dec,二阶,振荡环节 -40dB/dec,复合微分 -40dB/dec, 修正, 检查, 两惯性环节转折频率很接近时, 振荡环节 x (0.38, 0.8) 时, L(w) 最右端曲线斜率=-20(n-m) dB/dec, 转折点数=(惯性)+(一阶复合微分)+(振荡)+(二阶复合微分), j(w) -90(n-m),本次课程作业 5 9,自动控制原理,谢 谢!,
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