自動控制原理系統開環頻率特性演示文稿1昆明理工大學信息工程與自動化學院自動化系當前第1頁\共有22頁\編于星期二\13點（優選）自動控制原理系統開環頻率特性2昆明理工大學信息工程與自動化學院自動化系當前第2頁\共有22頁\編于星期二\13點1系統的開環幅相頻率特性

0型系統I型系統Ⅱ型系統

3昆明理工大學信息工程與自動化學院自動化系當前第3頁\共有22頁\編于星期二\13點0型系統的開環幅相頻率特性0型系統開環傳遞函數頻率特性

特點

(1)時，,故幅相頻率特性由實軸上的點開始。(2)時,，故幅相頻率特性終于坐標原點。(3)區段，幅相頻率特性的形狀與環節及參數有關。4昆明理工大學信息工程與自動化學院自動化系當前第4頁\共有22頁\編于星期二\13點0型系統的開環幅相頻率特性例如開環系統傳遞函數的形式為幅相頻率特性的形狀如圖所示圖5.220型系統幅相頻率特性之一5昆明理工大學信息工程與自動化學院自動化系當前第5頁\共有22頁\編于星期二\13點0型系統的開環幅相頻率特性例如開環系統傳遞函數的形式為幅相頻率特性的形狀如圖所示圖5.230型系統幅相頻率特性之二6昆明理工大學信息工程與自動化學院自動化系當前第6頁\共有22頁\編于星期二\13點0型系統的開環幅相頻率特性例如開環系統傳遞函數的形式為幅相頻率特性的形狀如圖所示圖5.230型系統幅相頻率特性之二7昆明理工大學信息工程與自動化學院自動化系當前第7頁\共有22頁\編于星期二\13點I型系統的開環幅相頻率特性I型系統開環傳遞函數頻率特性

特點

(1)時，,故幅相頻率特性由無窮遠沿負虛軸方向開始。(2)時,，故幅相頻率特性沿終于坐標原點。(3)，幅相頻率特性按幅值無窮大為半徑變化了，如圖中虛線所示。8昆明理工大學信息工程與自動化學院自動化系當前第8頁\共有22頁\編于星期二\13點I型系統的開環幅相頻率特性I型系統幅相頻率特性的形狀如圖所示

圖5.24I型和Ⅱ型系統的幅相頻率特性9昆明理工大學信息工程與自動化學院自動化系當前第9頁\共有22頁\編于星期二\13點I型系統的開環幅相頻率特性

例5.3開環系統傳遞函數的形式為當時，,時趨于無窮遠的漸近線平行于虛軸。這一漸近線的橫坐標按下試確定：

當時,，圖5.25開環幅相特性

10昆明理工大學信息工程與自動化學院自動化系當前第10頁\共有22頁\編于星期二\13點Ⅱ型系統的開環幅相頻率特性Ⅱ型系統開環傳遞函數

特點

(1)時，,故幅相頻率特性由無窮遠沿方向開始。(2)時,，故幅相頻率特性沿終于坐標原點。(3)，幅相頻率特性按幅值無窮大為半徑變化了，如圖中虛線所示。11昆明理工大學信息工程與自動化學院自動化系當前第11頁\共有22頁\編于星期二\13點Ⅱ型系統的開環幅相頻率特性Ⅱ型系統幅相頻率特性的形狀如圖所示

圖5.24I型和Ⅱ型系統的幅相頻率特性12昆明理工大學信息工程與自動化學院自動化系當前第12頁\共有22頁\編于星期二\13點1系統的開環幅相頻率特性總結①幅相頻率特性的低頻段

13昆明理工大學信息工程與自動化學院自動化系當前第13頁\共有22頁\編于星期二\13點1系統的開環幅相頻率特性總結②幅相頻率特性的高頻部分

14昆明理工大學信息工程與自動化學院自動化系當前第14頁\共有22頁\編于星期二\13點1系統的開環幅相頻率特性總結③幅相頻率特性與負實軸和虛軸的交點頻率特性與負實軸的交點:頻率特性與虛軸的交點

④

區段，幅相頻率特性的形狀與分子分母環節及參數有關。15昆明理工大學信息工程與自動化學院自動化系當前第15頁\共有22頁\編于星期二\13點2系統的開環對數頻率特性對數幅頻特性對數相頻特性系統類型與開環對數頻率特性16昆明理工大學信息工程與自動化學院自動化系當前第16頁\共有22頁\編于星期二\13點系統的開環對數幅頻特性

例5.3的開環系統傳遞函數為

對數幅頻特性

先繪出式中各環節的對數幅頻特性分量，然后將各環節特性分量的縱坐標相加，就可以得到系統開環對數幅頻特性。

17昆明理工大學信息工程與自動化學院自動化系當前第17頁\共有22頁\編于星期二\13點系統的開環對數幅頻特性圖5.27例5.3的開環對數頻率特性18昆明理工大學信息工程與自動化學院自動化系當前第18頁\共有22頁\編于星期二\13點系統的開環對數幅頻特性繪制步驟

（1）確定交接頻率，標在角頻率軸上。（2）在處，量出幅值，如圖5.27中A點。（3）通過A點作一條–20NdB/十倍頻的直線，直到第一個交接頻率（圖5.27中B點）。如果，則低頻漸近線的延長線經過A點。（4）以后每遇到一個交接頻率，就改變一次漸近線斜率。

19昆明理工大學信息工程與自動化學院自動化系當前第19頁\共有22頁\編于星期二\13點系統的開環對數相頻特性

例5.3的開環系統傳遞函數為

對數相頻特性

先繪出各分量的相頻特性，然后將各分量的縱坐標相加，就可以得到系統的開環對數相頻特性。在實際工作中也常常用解析法進行計算。特點在低頻區，對數相頻特性起于。在高頻段，相頻特性趨于。20昆明理工大學信息工程與自動化學院自動化系當前第20頁\共有22頁\編于星期二\13點系統類型與開環對數頻率特性0型系統I型系統Ⅱ型系統21昆明理工大學信息工程與自動化學院自動化系當前第21頁\共有22頁\編于星期二\13點系統類型與開環對數頻率特性0型系統

開環頻率特性有如下形式其對數幅頻特性的低頻部分如圖所示。特點①低