(6.38)--38 频率特性的特征量、最小相位系统与非最小相位系统.pdf

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1、第第四四章章系系统统的的频频率率特特性性分分析析控控制制工工程程基基础础第第四四章章系系统统的的频频率率特特性性分分析析控控制制工工程程基基础础零零频频幅幅值值A(0)频频域域特特征征量量：表表征征系系统统动动态态特特性性的的频频域域性性能能指指标标。系系统统的的频频域域特特征征量量复复现现频频率率M与与复复现现带带宽宽0M截截止止频频率率b与与截截止止带带宽宽0b谐谐振振频频率率r与与相相对对谐谐振振峰峰值值Mr第第四四章章系系统统的的频频率率特特性性分分析析控控制制工工程程基基础础零零频频幅幅值值A(0)零零频频幅幅值值A(0)：当当频频率率接接近近于于零零时时，闭闭环环系系统统稳稳态态输

2、输出出的的幅幅值值与与输输入入的的幅幅值值之之比比。图图4.30 频频率率特特性性特特征征量量)(AM00.707A(0)A(max)rbA(0)(a)A(0)的的数数值值与与1相相差差的的大大小小,反反映映了了系系统统的的稳稳态态精精度度。第第四四章章系系统统的的频频率率特特性性分分析析控控制制工工程程基基础础复复现现频频率率M与与复复现现带带宽宽0M复复现现频频率率M：幅幅频频特特性性值值A()与与A(0)的的差差第第一一次次达达到到(允允许许误误差差)时时的的频频率率值值。复复现现带带宽宽：0 M 表表征征复复现现低低频频输输入入信信号号的的频频带带宽宽度度。图图4.30 频频率率特特性

3、性特特征征量量)(A00.707A(0)A(max)rbA(0)M(b)第第四四章章系系统统的的频频率率特特性性分分析析控控制制工工程程基基础础谐谐振振频频率率r：幅幅频频特特性性A()出出现现最最大大值值Amax时时的的频频率率。谐谐振振频频率率r与与相相对对谐谐振振峰峰值值Mr图图4.30 频频率率特特性性特特征征量量)(AM00.707A(0)A(max)bA(0)r(c)r一一定定程程度度上上反反映映了了系系统统瞬瞬态态响响应应的的速速度度。第第四四章章系系统统的的频频率率特特性性分分析析控控制制工工程程基基础础 谐谐振振比比(或或称称相相对对谐谐振振峰峰值值Mr)谐谐振振频频率率r与

4、与相相对对谐谐振振峰峰值值MrMr反反映映了了系系统统的的相相对对平平稳稳性性。A(max)A(0)Mr=图图4.30 频频率率特特性性特特征征量量)(AM00.707A(0)A(max)bA(0)r(c)第第四四章章系系统统的的频频率率特特性性分分析析控控制制工工程程基基础础截截止止频频率率b：一一般般规规定定幅幅频频特特性性A()的的数数值值由由零零频频幅幅值值A(0)下下降降3dB时时的的频频率率，即即A()由由A(0)下下降降到到0.707 A(0)时时的的频频率率。截截止止频频率率b与与截截止止带带宽宽0b截截止止带带宽宽(或或带带宽宽)：0b的的范范围围。图图4.30 频频率率特特

5、性性特特征征量量)(AM00.707A(0)A(max)rA(0)b(d)第第四四章章系系统统的的频频率率特特性性分分析析控控制制工工程程基基础础所所有有零零点点和和极极点点均均在在s平平面面的的左左半半平平面面的的传传递递函函数数。具具有有最最小小相相位位传传递递函函数数的的系系统统。最最小小相相位位系系统统与与非非最最小小相相位位系系统统最最小小相相位位传传递递函函数数:最最小小相相位位系系统统:第第四四章章系系统统的的频频率率特特性性分分析析控控制制工工程程基基础础在在s平平面面右右半半平平面面存存在在零零点点或或极极点点或或零零、极极点点同同时时存存在在的的传传递递函函数数。具具有有非

6、非最最小小相相位位传传递递函函数数的的系系统统。非非最最小小相相位位传传递递函函数数:非非最最小小相相位位系系统统:最最小小相相位位系系统统与与非非最最小小相相位位系系统统第第四四章章系系统统的的频频率率特特性性分分析析控控制制工工程程基基础础例例4-7：（T1T20）、sTsTsG21111)(sTsTsG21211)(判判断断最最小小相相位位系系统统、非非最最小小相相位位系系统统。最最小小相相位位系系统统与与非非最最小小相相位位系系统统第第四四章章系系统统的的频频率率特特性性分分析析控控制制工工程程基基础础最最小小相相位位系系统统非非最最小小相相位位系系统统21111)(jTjTjG212

7、11)(jTjTjG 最最小小相相位位系系统统与与非非最最小小相相位位系系统统第第四四章章系系统统的的频频率率特特性性分分析析控控制制工工程程基基础础最最小小相相位位系系统统与与非非最最小小相相位位系系统统：幅幅频频特特性性相相同同。图图4.31 对对数数幅幅频频特特性性图图-20Glg20dB0.10/秒秒-120-4011T21TsT11sT211 最最小小相相位位系系统统与与非非最最小小相相位位系系统统第第四四章章系系统统的的频频率率特特性性分分析析控控制制工工程程基基础础最最小小相相位位系系统统与与非非最最小小相相位位系系统统：21111tantan)(TTjG21112tantan)(TTjG图图4-32 对对数数相相频频特特性性图图(a)-45G0.10/秒秒-14590-90T11T21(b)-135G0.1-90/秒秒-1-450-180T11T21相相频频特特性性不不同同。最最小小相相位位系系统统与与非非最最小小相相位位系系统统第第四四章章系系统统的的频频率率特特性性分分析析控控制制工工程程基基础础本本讲讲小小结结：1、系系统统的的频频率率特特征征量量。2、最最小小相相位位系系统统与与非非最最小小相相位位系系统统。第第四四章章系系统统的的频频率率特特性性分分析析控控制制工工程程基基础础本本讲讲到到此此结结束束，下下次次课课再再见见！