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闭环频率特性与频域性能指标

时间:2015-01-13 16:26来源:www.eadianqi.com 编辑:自动控制网
1. 闭环频率特性 反馈系统又称闭环控制系统, 闭环传递函数F(s)为 称为闭环频率特性 2. 频域性能指标 ①谐振峰值和谐振频率 ②截止频率与频宽 截止频率是指系统闭环频率特性的幅值下降 到其零频率幅值以下3dB时的频率,即 大带宽可改善系统的响应速度,同时

  1. 闭环频率特性
  反馈系统又称闭环控制系统,
  闭环传递函数F(s)为
      
  称为闭环频率特性
  2. 频域性能指标
  ①谐振峰值和谐振频率
       
  ②截止频率与频宽
  截止频率是指系统闭环频率特性的幅值下降

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  到其零频率幅值以下3dB时的频率,即
  
  大带宽可改善系统的响应速度,同时对高频噪声
  过滤特性降低,抗干扰性减弱。要综合选择频宽。
  对于一阶系统
  对于二阶系统
  3. 由开环频率特性求闭环频率特性的方法
   
  在处,闭环频率特性的幅值比就是向量OA
  与PA的大小比值,相位角就是两向量的夹角。
  
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  (1) 等幅值轨迹 (M 圆)
  
  (2) 等相角轨迹 (N 圆)
  
  (3) 应用乃奎斯特图求闭环频率特性
  ①在极坐标下先画等M圆和等N圆
  ②绘制系统开环传递函数的乃奎斯特图
  ③乃奎斯特图与等M圆和等N圆的交点参数决定闭环系统的幅值和相角
  ④对应的频率由开环乃奎斯特图决定
  (4) 非单位反馈系统的闭环频率特性
  
  4. 开环增益的确定
  开环增益的大小对于系统的稳定性、快速性及稳态性能具有很大影响,也是系统校正与综合时最基本、最简单的方法。
  单位反馈系统确定增益 K 的步骤:
  
  ①画出标准开环传递函数乃奎斯特图
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  ②作直线满足关系式
  ③作一圆心在负实轴上,既切于轨迹,又切于直线P0。
  ④由切点作负实轴的垂线,交实轴于A点。
  ⑤为使圆与Mr圆对应,A点坐标应为(-1,0)。
  ⑥增益 K使A坐标调整到(-1,0), K=1/0A。

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