自動控制原理筆記4-頻率特性法

頻率特性法

極坐標圖：在複數的直角坐標或極坐標平面上，

ω由0→∞時， G(jω) 的軌跡。又稱Nyquist圖，奈奎斯特圖，幅相特性圖

慣性環節

積分環節

積分環節頻率特性的極坐標圖是虛軸

伯德(Bode)圖。容易繪製，分析直觀，應用最廣。包括幅頻特性圖和相頻特性圖。橫軸坐標實際是lgω，但標註的是角頻率ω(rad/s)，對數分度，可展現很寬的頻率範圍。

ω→2ω的頻帶寬度稱2倍頻程，ω→10ω的頻帶寬度稱10倍頻程或10倍頻，記dec。ω為0.1、1、10、100、1000的各點間橫軸間的距離相等。Lg0=-∞,橫軸上畫不出ω=0的點。

幅頻特性圖縱坐標表示20lg│G(jω)│,單位dB（分貝），線性分度。0dB表示│G(jω)│=1，無│G(jω)│=0點。

相頻特性圖縱坐標∠│G(jω)│，單位是（o）或rad,線性分度。

Bode圖繪製在半對數坐標紙上。

傳遞函數可寫成基本環節傳遞函數相乘的形式，幅頻特性由相應的基本環節幅頻特性的代數和鍀到。

Nyquist穩定判據

系統設計：選擇系統的結構、元部件、補償元件和線路，設計補償網路的參數，使系統滿足指標。

控制原理的系統設計：選擇補償方法，設計補償網路的傳遞函數。也稱校正、綜合。

基本方法：設計開環對數

幅頻特性。低頻段滿足放大係數和型別。中頻段穿越頻率足夠寬，以-20dB/dec過0dB線並保持足夠長度。高頻段不特殊設計放大器 提高開環放大係數。提高開環放大係數能減小穩態誤差。由Bode圖知，對數幅頻特性向上平移，可提高頻帶寬度（提高響應速度），但也可減小穩定裕度甚至使系統不穩定