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线性系统的频域分析 .ppt

发布:2025-04-02约6.26千字共92页下载文档
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退出7形式Ⅶ若系统不稳定,系统的开环增益增加大于原来倍,则闭环系统稳定;否则,系统不稳定。8形式Ⅷ若系统不稳定,系统对频率为的信号的相角增加大于,则闭环系统稳定;否则,系统不稳定。第63页,共92页,星期日,2025年,2月5日退出5.4稳定裕度设计控制系统,要求它必须稳定,这是控制系统赖以正常工作的必要条件。除此之外,还要求控制系统具有适当的相对稳定性。相对稳定性的概念:基于Nyquist判剧,当控制系统的开环传递函数在s平面右半部无极点时,其开环频率响应若通过点(-1,j0),则控制系统处于临界稳定边缘。在这种情况下若控制系统的参数发生漂移,便有可能使控制系统的开环频率响应包围点(-1,j0),从而造成控制系统不稳定。因此,在Nyquist图上,开环频率响应与点(-1,j0)的接近程度可直接表征控制系统的稳定程度。第64页,共92页,星期日,2025年,2月5日退出其定性关系是:在Nyquist图上,不包围点(-1,j0)的情况下,若离点(-1,j0)越远,说明具有P=0的控制系统的稳定性程度越高;反之,越靠近点(-1,j0),则上述系统的稳定程度越低。在控制系统稳定的基础上,进一步用以表征其稳定程度高、低的概念,便是通常所谓的控制系统的相对稳定性。第65页,共92页,星期日,2025年,2月5日退出4型系统的开环频率特性第31页,共92页,星期日,2025年,2月5日退出第32页,共92页,星期日,2025年,2月5日退出第33页,共92页,星期日,2025年,2月5日退出第34页,共92页,星期日,2025年,2月5日退出第35页,共92页,星期日,2025年,2月5日退出2伯特图的绘制(1)将系统的开环传递函数化为典型环节的连乘积形式;(2)找出每一个典型环节对数频率特性的交接频率与斜率;(3)在处作20lgk,在此基础上作积分环节,然后按转折频率由小至大依次作出其它环节;(4)进行必要的修正说明:在绘制Bode图时,一般惯性环节无特殊说明不需要修正;而振荡环节需要修正。第36页,共92页,星期日,2025年,2月5日退出(5)分别作出每个典型环节的相频特性,然后叠加;或者先作对数相移计算表,然后在半对数坐标纸上找到相应点再用平滑曲线连接而成。第37页,共92页,星期日,2025年,2月5日退出1比例环节第38页,共92页,星期日,2025年,2月5日退出2积分环节第39页,共92页,星期日,2025年,2月5日退出3惯性环节第40页,共92页,星期日,2025年,2月5日退出4振荡环节第41页,共92页,星期日,2025年,2月5日退出4振荡环节第42页,共92页,星期日,2025年,2月5日退出第43页,共92页,星期日,2025年,2月5日退出4其他环节第44页,共92页,星期日,2025年,2月5日退出第45页,共92页,星期日,2025年,2月5日退出5.3乃氏判剧的八种形式1形式Ⅰ闭环系统稳定的充要条件是,当由变到时,系统的开环频率特性按逆时针方向包围(-1,j0)点P周,P为位于s平面右半部的开环极点数目。否则,系统不稳定。第46页,共92页,星期日,2025年,2月5日退出第47页,共92页,星期日,2025年,2月5日退出第48页,共92页,星期日,2025年,2月5日退出第49页,共92页,星期日,2025年,2月5日退出第50页,共92页,星期日,2025年,2月5日退出7何谓负穿越在乃氏图上,开环频率特性,从上半部分穿过负实轴的段到实轴的下半部分,称为正穿越;开环频率特性从下半部穿过负实轴的段到实轴的上半部分,称为负穿越;起始于(或终止于)段的负实轴的正、负穿越称为正负半穿越;在伯特图上,在幅值的区域内,当角频率增加时,相频特性曲线从下向上穿越线称为正穿越;相频特性曲线从上向下穿越线称为负穿越;第51页,共92页,星期日,2025年,2月5日退出第52页,共92

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