典型环节的频率特性

1、2022年5月23日1 21121n1k2kkk2jn1jjn1jim1iim1in1k2kkk2jn1jim1ijn1jim1i011n1nnn011m1mmm)s2s (1ss1s1sz1Kz)s2s (sszsKpszsKasasasabsbsbsbs2022年5月23日22022年5月23日31. 惯性环节的频率特性：11)(TssG jeTTjjG21111)(2211)(TATtg1)(幅频特性：幅频特性：相频特性：相频特性：2022年5月23日4(1)幅相频率特性图（极坐标图、Nyquist图）是以传函频率特性的实部 为直角坐标横坐标，以其虚部 为纵坐标，以 为参变量的幅值与相位

2、的图解表示法。)(| )(|)(jGjejGjG)()()(jQPjG2022年5月23日5绘制方法01)(A0)(0)(A（1）（2）（3）0:01: )(A2)(20: )(Nyquist曲线2022年5月23日6(2)对数频率特性图（Bode图）)(| )(|)(jGjejGjGDecDecDecDec12012.lg01. 001 . 01101002022年5月23日7对数幅相特性图（Bode图）： 221lg20)(lg20)(TALTtg1)(T1T1T10T102022年5月23日8绘制对数幅频特性曲线当 时，1T01lg20)(22TL当 时，1TTTLlg201lg20)(

3、22当 时，T1dBTL32lg201lg20)(22为了图示简单，采用分段直线近似表示方法为了图示简单，采用分段直线近似表示方法.以以分界点，分界点， 称为转折频率。称为转折频率。 T1T12022年5月23日9当 时， 0dB的水平线 。T10)(L当 时，T1是一条斜率为是一条斜率为-20dB/Dec的直线（表的直线（表示每增加示每增加10倍频程下降倍频程下降20分贝）。分贝）。当 时，T1dBL0)(绘制对数相频特性曲线Ttg1)(当 时，T14)(0)0(0时，当2)(时，当0:20: )(衰减2022年5月23日10T1T201T10decdB/202022年5月23日11总结：幅

4、频特性曲线：分两段直线相频特性曲线：在对数坐标系中对于( , -45)点是斜对称的，这是对数相频特性的一个特点。T12022年5月23日12幅相频率特性图（幅相频率特性图（ Nyquist图）幅频特性： KA)(0)(相频特性相频特性：绘制方法0KA)(0)(KA)(0)(（1）（2）（3）0:KA)(0)(ReImK2. 比例环节频率特性： KsG)(KjG)(2022年5月23日13对数幅相特性图(Bode图）： 常数KLlg20)( 0)(dBL/ )()(180Klg202022年5月23日143. 积分环节的频率特性：ssG1)(211)(ejjG幅频特性：1)(A2)01()(1t

5、g相频特性：幅相频率特性图幅相频率特性图绘制方法0)(A2)(0)(A（1）（2）（3）0:0: )(A2)(2)(2022年5月23日15ReImNyquist曲线2022年5月23日16对数幅相特性图（Bode图）： lg201lg20)(lg20)(AL2)(20)(10; 0)(,120)(1 . 0LLL时，当时当时，当绘制对数幅频特性曲线特征：斜率为20/dec 直线2022年5月23日17dBL/ )()( 90204020401101001101001.0decdB/202022年5月23日18 振荡环节的频率特性：) 10 , 0(121)(22TTssTsGTjTjG2)1

6、 (1)(222222)2()1 (1)(TTA幅频特性为：幅相频率特性图幅相频率特性图2022年5月23日19相频特性：TjTjG2)1 (1)(22TtgTTtg212)(1221TtgTTtg2)2()(12211T1T2022年5月23日20绘制方法01)(A0)(0)(A（1）（2）)(（3）0:01: )(A0: )(TtgTTtg212)(1221TtgTTtgTTtg2)2()12()(12212211T1T2222)2()1 (1)(TTA幅频特性相频特性2022年5月23日212022年5月23日22对数幅相特性图（Bode图）： 2222)2()1 (lg20)(lg20

7、)(TTALT1T102022年5月23日23绘制对数幅频特性曲线当 时，1T当 时，1T当 时，T10)2()1 (lg20)(2222TTLTTTLlg40)2()1 (lg20)(222202lg20)(L2022年5月23日24为了图示简单，采用分段直线近似表示方法为了图示简单，采用分段直线近似表示方法.以以分界点，分界点， 称为转折频率。称为转折频率。 T1T1当 时， 0dB的水平线 。T10)(L当 时，T1是一条斜率为是一条斜率为-40dB/Dec的直线（表的直线（表示每增加示每增加10倍频程下降倍频程下降40分贝）。分贝）。当 时，T1dBL0)(2022年5月23日25绘制

8、对数相频特性曲线当 时，T12)(0)0(0时，当)(时，当TtgTTtg212)(12211T1T0:0: )(衰减TtgTTtgTTtg2)2()12()(12212212022年5月23日26decdB/40To12022年5月23日27总结：幅频特性曲线：分两段直线相频特性曲线：在对数坐标系中对于( , -90)点是斜对称的，这是对数相频特性的一个特点。T12022年5月23日28 微分环节的频率特性： 微分环节有三种：纯微分、一阶微分和二阶微分。传递函数分别为：12)(1)()(22TssTsGTssGssG频率特性分别为：TjTjGjTjGjjG21)(1)()(22微分环节的频率

9、特性微分环节的频率特性2022年5月23日29 纯微分：2)(lg20)(lg20)()(ALA2022年5月23日30ReIm纯微分环节Nyiquist曲线2022年5月23日31 一阶微分：)(dBL)(deg)(T201T1T10T201T1T10 二阶微分环节：12)(22TssTsG2022年5月23日32ReIm1一阶微分环节Nyiquist曲线2022年5月23日33 延迟环节的频率特性：传递函数：sesG)(频率特性：jejG)(幅频特性：1)(A相频特性：)()(rad)(dBL)(10151211252022年5月23日3401ReIm延迟环节Nyiquist曲线2022年5月23日357、 一阶不稳定系统频率特性：8、最小相位系统（环节）稳定的系统（环节），或指系统（环节）在右半平面没有零极点。最小相位系统（环节）的对数幅频特性与对数相频特性一一对应。因此，只要已知对数幅频特性曲线，就可写出其传递函数2022年5月23