自动控制原理频率特性及其表示法
5、1频率特性及其表示法1频率特性得基本概念2频率特性得表示2昆明理工大学信息工程与自动化学院自动化系
5、1频率特性及其表示法1频率特性得基本概念频率特性又称频率响应,她就是系统或元件对不同频率正弦输入信号得响应特性。图5、1线性时不变系统得正弦稳态响应3昆明理工大学信息工程与自动化学院自动化系
频率特性得定义在正弦输入下,系统得输出稳态分量与输入量得复数之比。一般用表示。即:1频率特性得基本概念4昆明理工大学信息工程与自动化学院自动化系
系统得频率特性即系统得频率特性就是一个与输入正弦信号得幅值及相位均无关得复数量。1频率特性得基本概念5昆明理工大学信息工程与自动化学院自动化系
系统得幅频特性反映了输出量与输入量幅值之比与频率得关系。系统得相频特性反映了输出量与输入量相位之差与频率得关系。1频率特性得基本概念6昆明理工大学信息工程与自动化学院自动化系
三种数学模型之间得关系图5、2三种数学模型之间得关系1频率特性得基本概念7昆明理工大学信息工程与自动化学院自动化系
例5、1对于图5、3所示得RC串联电路,说明频率特性得物理意义。解:RC电路得传递函数为输入:由复阻抗得概念求得图5、3RC串联电路式中:1频率特性得基本概念8昆明理工大学信息工程与自动化学院自动化系
RC电路得频率特性由该电路得结构和参数决定,与输入信号得幅值与相位无关。幅频特性表示在稳态时,电路得输出与输入得幅值比。相频特性表示在稳态时,输出信号与输入信号得相差。1频率特性得基本概念9昆明理工大学信息工程与自动化学院自动化系
RC电路得频率特性物理意义把一个频率为得正弦信号加到电路得输入端后,在稳态时该电路得输出量与输入量之比。这个比值就是复数量,她就是随频率而变化得,频率不同,这个比值得幅值大小和相位都不同。这个比值给出了在不同频率下电路传递正弦信号得性能。1频率特性得基本概念10昆明理工大学信息工程与自动化学院自动化系
1频率特性得基本概念频率特性得性质频率特性也就是一种数学模型与传递函数一样,她描述了系统得内在特性,与外界因素无关。决定于系统结构和参数。频率特性描述得就是一种稳态响应特性可以用频率特性来分析系统得稳定性、动态性能、稳态性能。11昆明理工大学信息工程与自动化学院自动化系
大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点
1频率特性得基本概念系统得稳态输出量与输入量具有相同得频率频率特性(幅频、相频)就是频率?得函数,这就是系统中得储能元件引起得。实际系统具有“低通”滤波器特性实际系统得输出量都随频率得升高而出现失真,幅值衰减。频率特性可应用到某些非线性系统得分析中去13昆明理工大学信息工程与自动化学院自动化系
1频率特性得基本概念频率特性得求取根据定义求取对已知系统得微分方程,把正弦输入函数代入,求出其稳态解,取输出稳态分量与输入正弦量得复数比即可得到。根据传递函数求取用s=j?代入系统得传递函数即可得到。通过实验得方法直接测得14昆明理工大学信息工程与自动化学院自动化系
2频率特性得表示频率特性得三种图示法幅相频率特性极坐标图—Nyquist图(奈奎斯特图、简称奈氏图)。对数频率特性对数坐标图—Bode图(伯德图,简称伯氏图)对数幅相频率特性复合坐标图—Nichocls图(尼柯尔斯图,简称尼氏图);一般常用于闭环系统得频率特性分析。5、1频率特性及其表示法15昆明理工大学信息工程与自动化学院自动化系
幅相频率特性可以表示成代数形式或极坐标形式。设系统或环节得传递函数为2频率特性得表示16昆明理工大学信息工程与自动化学院自动化系
令,可得系统或环节得频率特性代数形式:其中:就是频率特性得实部,称为实频特性就是频率特性得虚部,称为虚频特性幅