5-2 典型环节的频率特性
- 格式:ppt
- 大小:1021.50 KB
- 文档页数:39
5-2 系统开环频率特性若系统开环传递函数由典型环节串联而成,即)()()()()(21s G s G s G s H s G n =开环频率特性为 )()()()()(21ωωωωωj G j G j G j H j G n =12()()()12()()()n j j j n G j eG j eG j eϕωϕωϕωωωω=∏=∑==ni ji ni i ej G 1)(1)(ωϕω可见,系统开环幅频特性为∏==nj i j G j H j G 1)()()(ωωω开环相频特性为∑==∠=ni ij H j G 1)()()()(ωϕωωωϕ而系统开环对数幅频特性为∑∏=====ni ini ij G j G j H j G L 11)(lg 20)(lg20)()(lg 20)(ωωωωω由此频特性等于各环节相频特性之和。
综上所述,应用对数频率特性,可使幅值乘、除的运算转化为幅值加、减的运算,且典型环节的对数幅频又可用渐近线来近似,对数相频特性曲线又具有奇对称性质,再考虑到曲线的平移和互为镜象特点,这样,一个系统的开环对数频率特性曲线是比较容易绘制的。
【例5-1】已知系统开环传递函数为)1)(10(100)(++=s s s s G试绘制该系统的开环对数频率特性曲线。
解(1) 首先将系统开环传递函数写成典型环节串联的形式,即)1)(11.0(100)(++=s s s s G可见,系统开环传递函数由以下三种典型环节串联而成:放大环节:10)(1=s G积分环节:s s G 1)(2=惯性环节:)1(1)(3+=s s G 和)11.0(1)(4+=s s G(2) 分别作出各典型环节的对数幅频、相频特性曲线,如图5-19所示。
为了图形清晰,有时略去直线斜率单位。
(3) 分别将各典型环节的对数幅频、相频特性曲线相加,即得系统开环对数幅频、相频特性曲线,如图5-19中实线所示。
由系统开环对数幅频特性曲线可以看出,系统开环对数频率特性渐近线由三段直线组成,其斜率分别为20-、40-、60-dB/dec ,直线与直线之间的交点频率按ω增加的顺序分别为两个惯性环节的交接频率1、10。