自动控制原理(第2版)-山东科技大学精品课程

1、设系统结构如图，设系统结构如图，由劳斯判据知系统稳定。由劳斯判据知系统稳定。1、引例、引例建立系统仿真模型如下：给系统输入一个给系统输入一个幅值不变幅值不变频率频率不断增大不断增大的正弦，的正弦，Ar=1 =0.5=1=2=2.5=4结论结论：给线性系统一个正弦输入信号时，输出信号相：给线性系统一个正弦输入信号时，输出信号相对于输入信号幅值和相位都发生了变化，输入信号频对于输入信号幅值和相位都发生了变化，输入信号频率不同时，改变程度亦不同率不同时，改变程度亦不同njjmiircpszsKsXsXsW11)()()()()(tXtxrrsin)(nncpsApsAjsAjsAsXrsWsX110

2、20122)()(tpntptjtjcneAeAeAeAtx110201)(0102( )j tj tcx tA eA ejjWXjssXsWArjsr2)()()(2201jjWXjssXsWArjsr2)()()(22020102( )j tj tcxA eA e()()jWjAe()()jWjAe()()( )( )2( )sin()sin()jtjcrrceex tAXjAXtXt rcXAX)()()(jWXXArc)()(jWjssWjW)()( )()()( )()jcrXjW jAeXj 频率特性与传递函数之间的关系：频率特性与传递函数之间的关系：)(lg20)(AL0)()(

3、0)()(0KAKejKjGKsGj0)(lg20)(KL90)(1)(111)(1)(90AejjjGssGjlg20lg20)(lg20)(1AL斜率斜率 -20/十倍频程十倍频程90)(（1）极坐标图）极坐标图lg201lg20)(90)(1)(1)(1)(90LAejGssGj180)(lg40)(L)arctan()(11)(1111111)(11)(22)arctan(222222TTAeTTTjTjTjGTssGT22221lg2011lg20)(lg20)(TTAL22222212arctan2222222222222212arctan)()2()1 (1)()2()1 (1)

4、2()1 (2)1 (2)1 (1)(10121)(22TTTTAeTTTTTjTTjTjGTssTsGTTj222121)(21211)(ppnpAMTddA越小，越小，Mp越大越大22222222)2()1 (lg20)2()1 (1lg20)(lg20)(TTTTAL01lg20)(LTTTLlg40)lg(20)(lg20)(222222212arctan22222222arctan229022)2()1 (2)1 (21)(11)()(21)(1)()(TjjjejjjGejjGejjGsssGssGssG)1)(1 ()()1)(1 ()() 1)(1()1)(1 ()(21212

5、121sjTsjTjjjKjGsTsTsssKsGkk1)90(0)0()0(KjKjGk0)()()()(PjQPjGk) 15)(12(10)() 12(10)() 15)(12(10)(1210)(ssssGsssGsssGssGkkkk10100)()()()(QjQPjGk221lg20)(11)(TLTssGTLTLTlg20)(101lg20)(1TTTLa1lg2010)(1、典型环节对数幅频渐近特性曲线的绘制、典型环节对数幅频渐近特性曲线的绘制1）惯性环节）惯性环节2）一阶微分环节）一阶微分环节TTTLa1lg2010)(1)(TssG21222222224)1 (lg20)

6、(121)(nnnnLsssGTLLnnlg40)(0)(nnaTLlg400)(nnaTLlg400)(12)(22nnsssG3）振荡环节）振荡环节4）二阶微分环节）二阶微分环节 )05. 01)(125. 01)(101 ()1001 (001. 022ssssssGk01. 01001,2005. 01, 8125. 01, 1 . 01014321dbKK6010lg20lg201033开环放大系统)(jGkNPZ12)(ssGk2NPZjGk) 1)(12(5 . 4)(ssssGk ) 1025. 0)(11 . 0)(15)(110() 15 . 0)(1(500sssssss

7、sGk1)(, 0)(lg20)(cccAAL)(lg20)(lg20)(1lg20 xxkxkAjGjGh系统是不稳定的系统是临界稳定的系统是稳定的dBhdBhdBh000180)()(cc系统是不稳定的系统是临界稳定的系统是稳定的0)(0)(0)(ccc)(j 为闭环频率特性，当为闭环频率特性，当 时对应的时对应的频率为带宽频率，记为频率为带宽频率，记为 ， 当当 时，时， 称为系统带宽。称为系统带宽。一阶系统一阶系统二阶系统二阶系统2、谐振频率、谐振频率 ，谐振峰值，谐振峰值 闭环幅频特性，闭环幅频特性， ， 对应的信号角对应的信号角频率为谐振频率频率为谐振频率 ， 称为谐振峰值称为谐振峰值 3)0(lg20)(lg20jjbb3)0(lg20)(lg20jj), 0(b)(1)()(jGjGM0)(Mr)(rrMMTb1212221)21 ()21(nb1、频带宽度、频带宽度5.5.3闭