自控頻率特性PPT課件

1、第1頁/共103頁第2頁/共103頁3第3頁/共103頁1111)()()(11 TssCRsUsUsGrc22則 設sA(s)U,tASinurr 2211)( sATssUo/02222( )()11t TA tAu teSintarctg TTT )(122TarctgtSinTA 穩(wěn)穩(wěn)態(tài)態(tài)分分量量第4頁/共103頁221()111 11jarctg TsjG jeTj TTs 22()1/1, ()ATarctg T 第5頁/共103頁22)( sAsR輸入信號：1( )()( )( )ins tj tj tiitsc tC eBeBec tc t tAtrr sin)( jsBjsB

2、ssCsCniii 1)(第6頁/共103頁22( )()()2rsjrABssjsAjj ()2()2jjrjA e ()()22()( )2jtjjtjsrjc tAee ()cos()2rjAtj ()2()2jjrjBA e 第7頁/共103頁()crAjA ()j ( )sin()scC tAt 第8頁/共103頁 sjjjsjje()( )|()| ()|第9頁/共103頁 jTeT1tan()21()1 G sTs1( )1 sjG jG sTj1()( )1第10頁/共103頁()()()G jG jG j jAe()() : 0， A( )。 ( )。第11頁/共103頁22

3、( ) 1/ 1, ( )ATarctg T 第12頁/共103頁22( ) 1/ 1, ( )ATarctg T jTeT1tan()21()1 sjG jG sTj1()( )1第13頁/共103頁 LA( )20lg( )(lg )l g wfg()()()第14頁/共103頁第15頁/共103頁第16頁/共103頁22( )1/ 1, ( )ATarctg T 第17頁/共103頁第18頁/共103頁 比例環(huán)節(jié)比例環(huán)節(jié)：K ，K0 積分環(huán)節(jié)積分環(huán)節(jié)：1/s 微分環(huán)節(jié)微分環(huán)節(jié)：s 慣性環(huán)節(jié)慣性環(huán)節(jié)：1/(Ts+1)，T0 一階微分環(huán)節(jié)：一階微分環(huán)節(jié)：(Ts+1)，T0 二階二階振蕩環(huán)節(jié)：

4、振蕩環(huán)節(jié)：1212 ssnn 10 , 0 n第19頁/共103頁20 二階微分環(huán)節(jié)：二階微分環(huán)節(jié)：122 ssnn 10 , 0 n 比例環(huán)節(jié)比例環(huán)節(jié)：K ，K0 慣性環(huán)節(jié)慣性環(huán)節(jié)：1/(Ts+1)，T0 一階微分環(huán)節(jié)一階微分環(huán)節(jié)：(Ts+1)，T0 二階振蕩環(huán)節(jié)：二階振蕩環(huán)節(jié)：1212 ssnn 10 , 0 n 二階微分環(huán)節(jié)：二階微分環(huán)節(jié)：122 ssnn 10 , 0 n第20頁/共103頁21 NiisGsHsG1)()()()()()( ijiieAjG NiiNiiAA11)()()()( NiiNiiLAAL11)()(lg20)(lg20)( 第21頁/共103頁22 k j

5、 0 0 j -k 第22頁/共103頁23 j =0 0=0 j0=-45o =1/T1T0 =0 j 0 1T0第23頁/共103頁24 -0.5 0 0.5 1 1.5 -1.5 -1 -0.5 0 u=0 j =0.20.8 0.5 0.5 1 1.5 1.5 1 -0.5 0 u=0 j =0.20.8 （最小相位）（最小相位）第24頁/共103頁25（非最小相位）=0 j0=1=122 ssnn 122 ssnn 第25頁/共103頁0 0 20lgK (dB) 1 1 10 10 K0K0K0K0-180o第26頁/共103頁 L()=-20lg ()=-90o 211)(1)(

6、 jjGssG j 1/j 0.1 (dB) j 1 10 0 20-20 20dB/dec -20dB/dec 1/j (o)90 -90 0 0.1 1 10 j 1/j L()=20lg, ()=90o2)()(jjGssG第27頁/共103頁TjarctgeTTjjG 2211 11)( : 頻率特性頻率特性221lg20)(TL T -arctg)( TjarctgeTTjjG 221111)( :頻頻率率特特性性 0.1 (dB)1 10 0 20-20 1/T (o)90 -90 0 0.1 1 10 1/(1+j T)1/(1-j T)1/(1j T)第28頁/共103頁 0.

7、1 (dB)1 10 0 20-20 1/T (o)90 -90 0 0.1 1 10 221lg20)(TL T arctg)( TjarctgeTTjjG 2211)( : 頻頻率率特特性性TjarctgeTTjjG 221 1)( :頻頻率率特特性性1j T1+j T1-j T第29頁/共103頁nnjjG 211)(22 121)(2 sssGnn 10 1 10 /n 0.1 (dB)1 0 40-20 (o)180 -180 0 0.1 /n 20 22222)/(4)/1(lg20)(nnL 非最小相位 ,)/(1/2)/(1/2)(22nnnnarctgarctg第30頁/共1

8、03頁31nnjjG 21)(22 12)(2 sssGnn 10 1 10 /n 0.1 (dB)1 0 40-20 (o)180 -180 0 0.1 /n 20 22222)/(4)/1 (lg20)(nnL 非最小相位 ,)/(1/2)/(1/2)(22nnnnarctgarctg第31頁/共103頁32第32頁/共103頁3322222)/(4)/1 (1)(nnA nnnnnnarctgarctg ,1)/(/2180 ,)/(1/2)(22180)( ,0)0( n 90)( n 21)( nA第33頁/共103頁10-1100101-50-40-30-20-1001020303

9、4rMlg20n )( A,212 nr2121)( rA)707. 00( )(rrAM )(lg20rrAM r 第34頁/共103頁3510-1100101-50-40-30-20-10010203010-1100101-180-160-140-120-100-80-60-40-200第35頁/共103頁36180)( ,0)0( n 90)( n 2)( nAn )( A220 )( A), 0(r )( A),( r )( A122 )( A), 0(r 第36頁/共103頁3737 0.1 (dB)1 10 0 20-20 20dB/dec -20dB/dec 01lg20)(,1

10、22 TLT TTTLT1lglg20-20lg 1lg20)(,122 01lg20)(,122 TLT TLT1lglg20)(,1 第37頁/共103頁22222)/(4)/1(lg20)(nnL 2)/(1/2)(nnarctg 10 1 10 /n 0.1 (dB)1 0 40-20 40dB/dec -40dB/dec (o)180 -180 0 0.1 /n 20 ojG01)(, 0 onjG9021)(, ojG1800)(, 0)(, Ln nnnL lglg40lg40)(, 第38頁/共103頁39 miinjjsG sKsT s11(1)( )(1) mmmmnnnn

11、b sb sbsba sa sasa10111011LL2lim)(lim)(lim000 KjKjG2)(lim)(lim)(lim0000 mnabjabjGmnmn第39頁/共103頁 nm, G jnmlim()0()2第40頁/共103頁41第41頁/共103頁42 niiKG sTs11第42頁/共103頁43 miiniiKsG sTs1111第43頁/共103頁44 KG ss Ts 1第44頁/共103頁45 1234 iiiiLG jG jG j441120lg()20lg()20lg()第45頁/共103頁46 G sss10( )(0.11)(1) G sssss10(

12、 )(0.11)(1)11100.111第46頁/共103頁47第47頁/共103頁48第48頁/共103頁49 sG sss sss ss100(2)111( )10(0.51)(1)(20)1 0.051 s(0.51)5101s12 s113 s10.0514第49頁/共103頁第50頁/共103頁第51頁/共103頁) 1201)(1() 121(10)20)(1()2(100)(sssssssssG) 1201)(1() 121(10)(jjjjjG)05. 0()5 . 0(90)()20(11)2(110)(222arctgarctgarctgA第52頁/共103頁1)20(11

13、)2(1101)(222ccccA15 . 010)20(11)2(1102222cccccsradc/55 .114)05. 0()5 . 0(90)(ccccarctgarctgarctg05 .665 .114180)(180c第53頁/共103頁第54頁/共103頁 kkjlglg()第55頁/共103頁 nnnnK T sG sTTTs T sT sss2212322213(1)1( ),1(1)(1) (2)第56頁/共103頁 G sG sTsTs11( ),( )11第57頁/共103頁5820-20L(dB)10 L(dB)50-20-40100L(dB)-40-40-201

14、c2)1 . 01(10)(ssG )01. 01()(ssKsG 50 K)1()1()(221 sssKsG ccKK 1121, 第58頁/共103頁 sKG ssss213(1)( )(1)(1)第59頁/共103頁60 cK21 ccccKL222110()20lg01001 cccK211 sKG ssss213(1)( )(1)(1)第60頁/共103頁第61頁/共103頁 Ms MsG s H sNs Ns1212( )( )( )( )( )( ) Ms NssNs NsMs Ms121212( )( )( )( )( )( )( ) N s NsMs MsF sG s H

15、sN s Ns121212( )( )( )( )( )1( )( )( )( )MsMsG sH sNsNs1212( )( )( ),( )( )( )第62頁/共103頁：第63頁/共103頁第64頁/共103頁第65頁/共103頁 niiniiszN s N sM s M sF sG s H sN s N ssp11212121()( )( )( )( )( )1( )( )( )( )()第66頁/共103頁67第67頁/共103頁68 s s第68頁/共103頁第69頁/共103頁第70頁/共103頁 第71頁/共103頁第72頁/共103頁 F s( )Fj1z2ziz1iz1p

16、izssABj s F nniiiiF sszsp11 F s2 niiniiszF ssp11第73頁/共103頁 sj F jG jH j()1()()第74頁/共103頁75 s 0 j( 1, 0) RPZ 0第75頁/共103頁76ZPR 第76頁/共103頁77第77頁/共103頁782( )1G ss 2()1G jj :0 第78頁/共103頁79第79頁/共103頁2ZPN 第80頁/共103頁81 第81頁/共103頁)3 .578 . 0(11)(28 . 0arctgKjKejGj180)(, 1)(A第82頁/共103頁1803 .578 . 0arctgxxtg)3 .578 . 0(sradx/437. 265. 211)(2KKAxx第83頁/共103頁第84頁/共103頁第85頁/共103頁22ZPN2( )(1)KG ssTs 第86頁/共103頁87NNN第87頁/共103頁88NNN 第88頁/共103頁8990)0()0(vjHjG)0()0(jHjG第89頁/共103頁90 ) 1()()(2TssKsHsG1NNN22NPZ第90頁/共103頁91NPZ2第91頁/共103頁92121NNN22NPZ110NNN22NPZ第92頁/共103頁93第93頁/共103頁第94