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文档简介

1,四、对数幅相特性,上海交通大学自动化系 田作华 Z,2,频率特性图示： 1、极坐标图 Nyquist图（又叫幅相频率特性、 或奈奎斯特图，简称奈氏图） 2、对数坐标图Bode图（又叫伯德图，简 称伯氏图） 将伯德图中的对数幅频曲线和相频曲线合并，画 在以对数幅值为纵坐标，以相角为横坐标的图上。这 种图形就称为对数幅-相图Nichocls图（又叫尼柯 尔斯 图，简称尼氏图）； 一般用 于闭环系统频率特性分析的。,四、对数幅相特性,3,例：惯性环节,4,例2：振荡环节 例3：开环系统,5,第四节 闭环系统的频率特性,一、闭环频率特性与尼柯尔斯图线 对单位反馈系统而言，闭环与开环频率特 性之间的关系是 式中： 闭环系统的幅频特性 闭环系统的相频特性 以开环频率特性G（j）= 代入上式，则,6,由此可以得出 求得 或 L（）= 令上式中M为常数，当 从003600变化时，求得对 应的L（）（可能有两个值），则在 L（） 平面上得到一条等M（单位db）曲 线。,7,由式 得到 上式令（）为常数，20lg|A|与 为单值方 程，与求取等M曲线相似的方法在L（） 平面上得到一条等曲线。 等M线和等线组成了尼柯尔斯图线复合坐 标系（P108）,8,尼柯尔斯图线特点： 对称于-180轴线，每隔360，M和 轨迹重复一次，且在每个180的间隔上都 是对称的。M轨迹汇集在临界点: （0db，-180）附近。,9,二、尼柯尔斯图的应用,1.实例分析:设单位反馈系统的开环频率特性为 用尼柯尔斯图线求闭环对数幅频、相频特性。 解：第一步：绘制开环伯德图。,10,第二步：绘制尼柯尔斯图。 依据第一步中得到的以为参变量的和关系曲线，在尼柯尔斯图线上画出的对数幅-相图-系统的尼柯尔斯图（P108）。 第三步：绘制的闭环伯德图。,11,第四步：在尼柯尔斯图上确定闭环系统性能指标特征值。 本系统开环对数幅相特性曲线与Mr=6.6db 的轨迹相切，此时切点频率r=10 rad/s即为谐振频率。 2. 尼柯尔斯图适用于单位或非单位反馈系统 由单位反馈系统 非单位反馈系统 由单位反馈系统的闭环频率特性乘以 ,即从单位反馈系统闭环伯德图的幅值、相角中分别减去 幅值、相角。,12,3. 闭环系统的伯德图分析 a. 低频段闭环对数幅频特性与0dB重合 因为 时 此时 b. 高频段闭环对数幅频特性基本上与开环对数幅频特性重合 因为 时 此时,13,4. 闭环系统的特征参数 a. 零
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