53实验定模型 自动控制原理.ppt

第三节第三节用实验法确定系统传递函数用实验法确定系统传递函数频率特性具有明确的物理意义，可频率特性具有明确的物理意义，可用实验的方法来确定它用实验的方法来确定它.这对于难以列这对于难以列写其微分方程的元件或系统来说写其微分方程的元件或系统来说,具有具有很重要的实际意义。很重要的实际意义。一、用实验法确定系统的伯德图一、用实验法确定系统的伯德图二、根据伯德图确定传递函数二、根据伯德图确定传递函数一、用实验法确定系统的伯德图一、用实验法确定系统的伯德图若线性系统是稳定的，可用实验的方若线性系统是稳定的，可用实验的方法获得其伯徳图，具体步骤如下：法获得其伯徳图，具体步骤如下：1.在规定的频率范围内，给被测系统施在规定的频率范围内，给被测系统施2.加不同频率的正弦信号，并相应地加不同频率的正弦信号，并相应地测测3.量出系统的稳态输出幅值和相位值，量出系统的稳态输出幅值和相位值，4.据此作出系统的对数幅频特性和相据此作出系统的对数幅频特性和相频频特性曲线。特性曲线。2.用斜率为用斜率为0dB/dec、20dB/dec、40dB/dec等的直线近似被测对数等的直线近似被测对数幅频特性曲线，得到系统的对数幅幅频特性曲线，得到系统的对数幅频特性曲线的渐近线。频特性曲线的渐近线。对一系统实测得到的频率特性曲线如对一系统实测得到的频率特性曲线如蓝线蓝线所示所示红线为近似后得到的渐近线红线为近似后得到的渐近线L()/dB-2002040-20dB/dec-40dB/dec-60dB/dec1020-180-90-270 二、根据伯德图确定传递函数二、根据伯德图确定传递函数系统传递函数的一般表达式为：系统传递函数的一般表达式为：根据伯得图确定传递函数主要是确根据伯得图确定传递函数主要是确定增益定增益 K，转折频率及相应的时间常数转折频率及相应的时间常数等参数则可从图上直接确定。等参数则可从图上直接确定。低频渐近线为低频渐近线为系统的伯德图：系统的伯德图：20lgKx-40dB/dec0L()/dB-20dB/decc1.L()/dB11c-20dB/dec-40dB/dec0低频段的曲线与横轴低频段的曲线与横轴相交点相交点的频率为的频率为0 2.020lgKL()=20lgK=1K=0系统的伯德图：系统的伯德图：0-20dB/dec-40dB/dec-40dB/decc1L()/dB3.K=02系统的伯德图：系统的伯德图：L()=20lgK=120lgK低频段的曲线与横低频段的曲线与横轴相交点轴相交点的频率为的频率为00例例 已知采用积分控制液位系统的结构和对数已知采用积分控制液位系统的结构和对数频频 率特性曲线率特性曲线,试求系统的传递函数。试求系统的传递函数。K1sTs+1-hr(t)h(t)解解:将测得的对数将测得的对数曲线近似曲线近似成渐近线成渐近线:L()/dB20-2000-180-90-20dB/dec14-40dB/dec