系统的频域分析、开环频域特性、闭环频域特性

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  • 频率特性分析

    u–>G–>y

    u=Asin(wt+phi)



    y=A*| G(s) | *sin(wT+phi + <G(s) )

频率特性的几种表示方法:

  1. bode图又称对数坐标图(对数幅频曲线+对数相频曲线)

    L(w)=20lg A(w) 单位 分贝dB

    <G(w) 单位 °

    横坐标为频率 单位 rad/s
  2. 奈圭斯特曲线 又称 极坐标曲线
  3. 尼克尔斯曲线 又称 对数幅相曲线
  • 典型环节的频率特性

    比例、惯性、积分、纯微分、一阶微分、震荡环节、延迟环节

开环频率特性 (在反馈点断开)

截止频率

稳定裕度

性能要求:

低频:

中频(wc附近):

高频:

最小相位系统:极点和零点都在左半平面

非最小相位系统:所有极点在左,有零点在右

开环不稳定系统: 有极点在右

奈圭斯特稳定性判据:用开环披绿特性分析闭环系统的稳定性、稳定程度、指出改善的途径。

注意截止频率wc和带宽wb的区别、含义、物理意义

wc:过零点

wb:0.707

最小相位系统的稳定性:

要求幅值裕度>=6dB、相位裕度=30°~60°

  • 时域指标与频域指标

    时域指标:直观、准确

    频域指标:间接、概略

开环频域指标与闭环时域指标的联系:

低频段:与闭环的稳态误差有关

中频段wc附近:与闭环系统的稳定性、稳定裕度有关

高频段:与闭环系统的抗干扰能力有关

在这里插入图片描述

闭环频率特性

Mp:谐振峰值

wb:频带带宽

闭环频域指标与闭环时域指标的关系:

Mp与δ%成正比

wb与ts成反比

  • matlab函数

    在这里插入图片描述



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