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頻率特性法講ppt課件(已修改)

2026-01-24 10:40 本頁面

　

【正文】 167。 51 頻率特性的基本概念 167。 52 頻率特性的表示方法 167。 53 典型環節的頻率特性 167。 54 系統開環頻率特性的繪制 167。 55 用頻率法分析控制系統的穩定性 167。 56 系統暫態特性和開環頻率特性的關系 167。 57 閉環系統頻率特性 167。 58 系統暫態特性和閉環頻率特性的關系第五章頻率特性法學習重點 ? 了解頻率特性的基本概念，掌握其不同的表示方法； ? 了解典型環節的頻率特性； ? 熟練掌握波德圖和奈氏圖的繪制方法； ? 理解和掌握奈氏穩定判據，會用奈氏判據判斷系統的穩定性； ? 熟練掌握系統穩定裕量的物理含義和計算方法； ? 建立開環頻率特性和系統性能指標之間的對應關系，能夠定性地分析系統的性能； ? 了解閉環系統頻率特性及其和系統暫態特性的關系。 167。 51 頻率特性的基本概念一、頻率特性的基本概念二．頻率特性與傳遞函數的關系一、頻率特性的基本概念 1．頻率特性的提出頻率分析法，從工程應用的角度出發，不必求解微分方程就可以預示出系統的性能。同時，又能指出如何調整系統參數來得到預期的性能技術指標。它是 20世紀 30年代發展起來的一種經典工程實用方法，是一種利用頻率特性進行控制系統分析和設計的圖解法，可方便的用于控制工程中的系統分析與設計。通過一個例子來說明頻率特性的物理概念：如圖 RC電路 tUu ?s in11 ?1u 2uRC2．頻率特性的基本概念輸入為正弦信號： 1u表示為矢量式 : tjeUU ?11 ??輸入輸出總阻抗： CjRZ ?1??則系統輸出： CjCjRUU??1112 ?????一、頻率特性的基本概念 )()(11111111)(a r c t a n2212??????????jWeAeTTjRCjCjRCjUUjTj?????????? ???)(a r c t a n)()(11)(121222???????jWUUTjWUUTA??????????????其中：一、頻率特性的基本概念則 2．頻率特性的基本概念電路的幅頻特性，是輸出量與輸入量的幅值比。電路的相頻特性，是輸出量與輸入量的相位差。 ? 是一個復數量，不同，這個比值的幅值和相角不同，這個比值給出了不同頻率下，電路傳遞正弦信號的性能，把這個比值叫做頻率特性。 )( ?jW ?則系統輸出 Tjtj eTeUjWUU ???? a r c t a n2211211)( ?????? ??2．頻率特性的基本概念 )a rc t a ns i n(1 221 TtTU ???????對于線性系統，當輸入諧波函數時，輸出為同頻率的諧波函數。一、頻率特性的基本概念一言以蔽之：系統對正弦輸入的穩態響應與輸入頻率關系特性。 ① 頻率特性：線性系統或環節在正弦輸入作用下，穩態輸出響應與輸入信號的比值，與輸入信號頻率的關系特性稱為頻率特性，記作，也稱為頻率響應。 )( ?jW② 幅頻特性：線性系統或環節在正弦輸入作用下穩態輸出幅值與輸入幅值比值隨信號頻率的關系特性稱為幅頻特性。記作：或。 )(?A )( ?jW一、頻率特性的基本概念 2．頻率特性的基本概念稱為幅相頻率特性的極坐標表達式。 ③ 相頻特性：穩態輸出與輸入信號的相位差隨輸入信號頻率變化的關系特性稱為相頻特性，記作：或。 )()()( ???? jeAjW ?二者結合在一起就表達了系統或環節的頻率特性。 )( ?jW?)(??一、頻率特性的基本概念 2．頻率特性的基本概念 ④ 若將寫成：則稱為實頻特性，稱為虛頻特性， )()()( 22 ??? QPA ??)()(a rc t a n)(????PQ?而幅頻特性：相頻特性 : )( ?jW )()()( ??? jQPjW ??)(?P )(?Q2．頻率特性的基本概念一、頻率特性的基本概念（頻率法）：是指以頻率特性為基礎對系統進行分析研究的方法，它在分析設計系統中的優點： ⑴頻率特性可通過實驗方法獲得，可以方便地研究難以建立微分方程的復雜系統或環節。 ⑵簡化高階系統的分析計算工作，可以用簡單圖解法去分析設計。 ⑶通過時域與頻域性能指標之間的關系、用頻率分析時域指標（，）等。缺點有：對高階系統該方法是一種近似方法，但精度能保證工程需

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