欢迎来到第壹文秘! | 帮助中心 分享价值,成长自我!
第壹文秘
全部分类
  • 幼儿/小学教育>
  • 中学教育>
  • 高等教育>
  • 研究生考试>
  • 外语学习>
  • 资格/认证考试>
  • 论文>
  • IT计算机>
  • 法律/法学>
  • 建筑/环境>
  • 通信/电子>
  • 医学/心理学>
  • ImageVerifierCode 换一换
    首页 第壹文秘 > 资源分类 > DOCX文档下载
    分享到微信 分享到微博 分享到QQ空间

    (5)自动控制原理_考研复习必备.docx

    • 资源ID:490310       资源大小:72.60KB        全文页数:14页
    • 资源格式: DOCX        下载积分:5金币
    快捷下载 游客一键下载
    账号登录下载
    三方登录下载: 微信开放平台登录 QQ登录
    下载资源需要5金币
    邮箱/手机:
    温馨提示:
    快捷下载时,如果您不填写信息,系统将为您自动创建临时账号,适用于临时下载。
    如果您填写信息,用户名和密码都是您填写的【邮箱或者手机号】(系统自动生成),方便查询和重复下载。
    如填写123,账号就是123,密码也是123。
    支付方式: 支付宝    微信支付   
    验证码:   换一换

    加入VIP,免费下载
     
    账号:
    密码:
    验证码:   换一换
      忘记密码?
        
    友情提示
    2、PDF文件下载后,可能会被浏览器默认打开,此种情况可以点击浏览器菜单,保存网页到桌面,就可以正常下载了。
    3、本站不支持迅雷下载,请使用电脑自带的IE浏览器,或者360浏览器、谷歌浏览器下载即可。
    4、本站资源下载后的文档和图纸-无水印,预览文档经过压缩,下载后原文更清晰。
    5、试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓。

    (5)自动控制原理_考研复习必备.docx

    第五章控制系统的频率响应分析教学目的:掌握系统频率特性分析与系统幅角之间的关系,掌握Nyquist图和Bode图的绘制方法,根据系统的NyqUiSt图和BOde图分析系统的性质。本章的难点是Nyquist稳定性分析。主要内容:频率特性的性质二.典型环节的Nyquist图三.Bode图方法1.典型环节的BOde图2 .系统BOde图的作图方法3 .最小相位系统和非最小相位系统四.Nyquist稳定性分析1.s平面和F平面的映射2. Nyquist稳定性判据五Bode图与Nyquist稳定性判据六.系统稳态性能分析七.系统相对稳定性分析八.二阶系统动态响应指标与频率特性的关系§5-1频率特性的基本概念一、正弦输入信号的稳态输出二、频率特性的定义1 .频率响应,2.频率特性三、频率特性的表示法(一)解析式表示1 .幅频一相频形式:G(j3)H(j3)=IG(j3)H(j3)IZG(j3)H(j3)2 .指数形式:6o3)!5(3)二人应3 .三角函数形式:G(j3)H(j3)=A(3)cos(3)+jA(w)sin4>(w)4 .实频一虚频形式:G(j3)H(j3)=X(3)+jY(3)(二)常用的图解形式1 .极坐标图-Nyquist图G(j3)H(j3)=IG(j3)H(j3)l匕G(j3)H(j3)=A(3)匕小(3)当3=O8变化时A和6(3)随3而变,以A作幅值,。(3)作相角的端点在s平面上形成的轨迹,称Nyquist曲线2 .对数坐用图一Bode图对数幅频特性L()=LmG(j)H(j3)=201gG(w)H(w)(db)对数相频特性巾(3片匕G(j3)H(j3)(rad)横坐标是的对数分度,纵坐标是L(3)和小(3)的线性分度§92极坐标图一、典型环节的极坐标图重点讨论振荡环节G(s)=C2)同频段(3-8)G(j3)H(j3)=G(j 3)H(j 3)2S,+2<CpS÷Cp2A(3)=,一二,由田=-arctg(2欢T,-7(1-2T2)2+(2T)21-mT-、开环控制系统的极坐标图普通系统的绘图方法I.将开环传递函数按典型环节分解敬平+G(三)H(三)=sS+1)(7>+1)G(三)为除1/人k外的其他典型环节2 .确定幅相曲线的起点和终点(1)低频段(3O*)Iim爪-*7G(jO*)H(j(r)F*(用产=t3Z_9O。.>0VV顷顶时晶(加1+“仃口心初)1+%,b0n=mb0Wj时-0Z-90o(n-m)n>m3 .确定幅相曲线与实轴和虚轴的殳点(1)确定与实轴交点令ImG(j3)HG3)=0或者匕G(j3)H(j3)=(2k+l)Ji,k=0,±l,±2,.求得3代入ReG(j3)H(jW)中即可(2)确定与虚轴交点令ReG(j3)H(j3)=02k+1或者匕G(j3)H(j3)=-Ji,k=0,±l,±2,求得3代入ImG(jco)H(j(0)中即可再取几个点计算A(GJ)和由,即可得Nyquist图的大致形状§5-3对数频率特性一、Bode图及其特点1 .Bode图的构成对数幅频L()=LmG(j)H(j3)=201gG(w)H(w)对数相频小=匕G(j3)II(j3)半对数坐标纸2 Bodo图的优点-*典型环节的对数坐标图比例环节、(K)1L(3)=201gK(db),由(3)=0,积分环节(J)S3 巾(3)=一二-4 1.(co)=201gl1=-201g3,j刃Z90°,微分环节(s)1.(3)=201glj31=201g,巾=ZjCJ二90°4,阶滞后环节(惯性环节)(八一)Ts+1.(3)=201glIl=-201gJl+刃2丁2=-101g(l+2T2)jo)T+16(3)=-arctgwT讨论:(1)对数幅频特性1)低频段T«l,L(COHOIg(I+2T2)Pdb2)高频段wT»l,L(co)-101g(l+(y2T2)-20IgwTdb3)交接频率处3T=1,3=,令-20IgOT=O,得3=1.(w)=-101g(l+(y2T2)-101g2=-3.Oldb渐近曲线与精确特性间有误差须修正。(2)对数相频特性巾(3)1)精确特性:2)渐近特性,3)误差修正,4)相角曲线模板.一阶微分环节(Ts+1)1.(3)=201gJl+妒史=IOlg(I+(y2Tz),巾(3)=arctgsT二阶振荡环节(1.(3)=20IgII=-201gj(lw32)2+(2T)2T(W)+2宾(肿)+1由(3)二-arctg(加切丁,)讨论:(1)对数幅频特性1)低频段wT<<1,L(3)q-20Igl=Odb2)高频段3T>>1,L(3)q-2lg(y2T2)A-401g<<Tdb3)交接频率处3T=1,3=f,令-401g3T=0,得3=?误差修正曲线与&有关(2)对数相频特性3=亍时,4)(co)=-90o.二阶微分环节(丁誓+2冥1.(CO)=201gJ(l一刃2曾经)2+(2林#)2,由(3)=arctg(2手;2)5 .延迟环节(e°s)jcoT01.(3):201gl=0,6(3)=/e-3TD§5-4开环和闭环系统Bode图的绘制方法1 .环节曲线迭加法2 .顺序斜率迭加法步骤:Cl)将传递函数分解成典型环节并按转角频率从小到大排序,计算斜率累加值。(2)过(L20IgK)点作低频渐进线,斜率为-20ndBdec,n为积分因子的个数0(3)根据斜率累加值,每遇转角频率即改变渐进线斜率,作出幅频特性。C4)用描点连线的方法绘制相频特性一、最小相位系统和非最小相位系统1 .系统的开环传递函数在右半s平面没有极点和零点,该系统称为最小相K(7>+1)位系统。如G(三)H(三)=5(75+l)(75+1)2 .系统的开环传递函数在右半s平面有零点或者极点,或者系统含e,该系统称为非最小相位系统。3 .具有相同幅值的两个系统,最小相位系统的相角最小1+7>如:GIl(T>Tl>0)2221+心立+例尸Al(3)=A2(3)=,Jl+(破4 .最小相位系统,当3-8时,相2角)为2(n-m)(40°)5 .非最小相位因(1)含e-三(2)小回环不稳定产生6 .最小相位系统的幅值特性和相角特性有一一对应关系.二、闭环系统的频率特性1.单位反馈闭环系统的频率响应中(加)=也砂=GE5) 1+Go(m)用开环NyqUiSt图确定闭环频率特性:作图法(1) 3=31时,Go(jw1)=G(jwi)H(jwi)=OA=G(j3)H(j3i)a*<<j>(2) 1+GOs)HGs)=PA中饱比R(gi+GO(M)PA逐点测量函和函的幅值和相角,即可得闭环频率特性。2等M圆(等幅值轨迹)设G(j3)H(j3)=X(3)+jY(3),贝IJG即)H(徇)=X+以必仞Rg时)vtwet*M*M9>vtve>e'*e*¼t+G(泗H(问1+X+jYa(u)=zxtzTTxTjY即M-(1+X)2+丫2X2(1M2)+(1M?)Y2=0讨论:(I)M=L得X=2M2M(2) M手1,化得:(XH>+y2(M2.1)2M-IM2M圆心(-史,0),半径的圆方程。Mi-1M2-1结论:MVl时,Ml,M圆变小,MQ时收敛于原点M>l时,MLM圆变小,M-8时收敛于(-1JO)点(3)M=I时,为过(?JO)点平行于虚轴的直线(4)M圆是以实轴和M=I直线为对称的簇圆3,等N圆(等相角轨迹)g)一工1 +X+jYX1+XYY设tga=N,贝ON=arct-garctg-X+xY-Y由爆A-3)=件殴,得N二1 +tgAtgBY(E)X-+X+Y最后化为:(X+L)2+(K_)2=L+(JJ22 2N42N圆心半径看+象的圆2,2N结论:aX)时,a|,N圆变大,在实轴上方(2)a0时粗|,1圆变大,在实轴上方(3)关于实轴和X=一直线对称,且都通过原点和(1,j)点2(4)等N圆是一段孤,相差±180。的两段孤组成一完整的圆§*5系统稳定性分析判断系统稳定性的图解法判据一、NyqUiSt稳定判据的基本原理利用开环Nyquist图判断闭环稳定性(一)映射原理Ho、_K(s&XsZ2>(s-)u设复变函数H(3)一(S-P)(1 .s平面上的点与F(三)平面上的点有对应关系S平面F(S)的零点F(S)的极点S平面上的其他点F(S)平面原点无限远点原点外的有限点当动点Sl在S平面的封闭曲线C上沿顺时针方向绕行取值时,在F(三)平面上将映射出一条绕原点的闭合轨迹r.2 .讨论s平面与F(三)平面的映射关系(1)围线C中只含零点时(2)围线C中只含极点时(3)围线C中既含零点,也含极点时设C中含Z个零点,P个极点,则围线逆时针包围原点的次数N=P-Z映射原理(二)特征函数F(三)与G(三)H(三)的关系设开环传递函数为G(三)H(三)二险,A(三)则闭环传递函数为中(三)=巡=G(三)=G(三)A(三),R(s)l+G(s)H(s)A(s)+3(s)1系统特征方程为F(三)=I+G(s)H(三)=O=>g潭LW)F(三)的零点为6(s)的极点,F(三)的极点为G(三)H(三)的极点G(三)H(三)=F(三)-I曲线绕F(三)平面的原点运动相当于绕GH(三)平面的(Ljo)点运动(三)Nyquist轨线由虚轴和右半s平面上半径为无穷大的半圆构成的闭合曲线.保卫整个右半S平面二、NyqUiSI稳定判据(一)第一种情况G(三)H(三)在s平面的原点及虚轴上没有极点时,Nyquist稳定判据为:P=O时,若口从-88的Nyquist曲线不包围(TJO)点,即N=O,则Z=O,闭环系统稳定,否则不稳定(2) FW时,若3从-88的NyqUiSt曲线逆时针包围(l,j)点N次,则Z=N+P=0系统稳定,否则不稳定(3) NyqUiSt曲线通过(T,jO)点时,临界稳定(二)第二种情况当G(三)H(三)在s平面的虚轴或者原点处有极点时,需修正Nyquist轨线无限小半圆上的动点s可表示为:S=。0,-900<9<90°)映射到G(三)H平面上,则为G(三)H(沪土讨论:1型系统G(三)H(三)=89()o90°2型系统G(s)H(s)=8180o180°虚轴上有开环极点时,可仿此处理NyqUiSt稳定判据二:当系统的开环传递函数中有位于原点

    注意事项

    本文((5)自动控制原理_考研复习必备.docx)为本站会员(p**)主动上传,第壹文秘仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知第壹文秘(点击联系客服),我们立即给予删除!

    温馨提示:如果因为网速或其他原因下载失败请重新下载,重复下载不扣分。




    关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服 - 联系我们

    copyright@ 2008-2023 1wenmi网站版权所有

    经营许可证编号:宁ICP备2022001189号-1

    本站为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,本站只是中间服务平台,本站所有文档下载所得的收益归上传人(含作者)所有。第壹文秘仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。若文档所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知第壹文秘网,我们立即给予删除!

    收起
    展开