《自动控制原理》（第六版）课件：第5章 线性系统的频域分析法1_第1页
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文档简介

1、自 动 控 制 原 理第五章 线性系统的频域分析法3第五章 线性系统的根轨迹法5-1 引言 控制系统中的信号可以表示为不同频率正弦信号作用下系统响应的性能。 应用频率特性研究线性系统的经典方法称为频域分析法。 4第五章 线性系统的根轨迹法5-1 引言 频域分析法具有以下特点： 控制系统及其元部件的频率特性可以运 用分析法和实验方法获得； 频域特性物理意义明确； 控制系统的频域设计可以兼顾动态响应和噪声抑制两方面的要求； 频域分析法不仅适用于线性定常系统，还可以推广应用于某些非线性控制系统。55-2 频率特性1. 频率特性的基本概念 1 、RC网络的频率特性 如右图由网络可知， 系统的微分方程为

2、： 传递函数为:电容C初始电压:6第一项为暂态分量，随时间增长趋于零。第二项为稳态分量，为系统的稳态值，即若则7称为幅值比；称为相位差；8对传递函数：取 则： 分别为 的幅值 和相角 。该结论具有普遍性。 9可以根据的变化画出 和 的曲线。10 1 2 3 A() 00-1000 1/T 2/T 3/T 10 谐波输入下，输出响应中与输入同频率的谐波分量与谐波输入的幅值之比 为幅频特性， 相位之差 为相频特性， 为系统的频率特性。11微分方程频率特性传递函数系统125-2 频率特性2. 频率特性的几何表示法 幅相频率特性曲线：对于一个确定的频率，必有一个幅频特性的幅值和一个幅频特性的相角与之对应，幅值与相角在复平面上代表一个向量。当频率从零变化到无穷时，相应向量的矢量端就描绘出一条曲线。这条曲线就是幅相频率特性曲线，简称幅相曲线。13145-2 频率特性2. 频率特性的几何表示法 对数频率特性曲线：对数幅频特性曲线又称为伯德图（曲线），其横坐标采用对数分度，对数幅频曲线的纵坐标的单位是分贝，记作 dB，对数相频曲线的单位是度。1516175-2 频率特性2. 频率特性的几何表示法 对数幅相曲线（又称尼柯尔斯曲线）： 对

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