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控制工程基礎(chǔ)第一頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第二頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第三頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第四頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第五頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第六頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第七頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第八頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第九頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第十頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第十一頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第十二頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第十三頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第十四頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第十五頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第十六頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第十七頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第十八頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第十九頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第二十頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日復(fù)阻抗-無(wú)源網(wǎng)絡(luò)(補(bǔ)充:)第二十一頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第二十二頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第二十三頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第二十四頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第二十五頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日

瑞典裔美國(guó)通信工程師。1889年生于瑞典,1907年移居美國(guó)。

1914年北達(dá)科他大學(xué)電氣工程系理學(xué)士,1915年獲理學(xué)碩士,1917年獲耶魯大學(xué)物理系哲學(xué)博士。20年代以研究電話傳輸問(wèn)題聞名。在1917~1934年任美國(guó)電話電報(bào)公司(AT&T)工程師期間的1932年發(fā)現(xiàn)負(fù)反饋放大器穩(wěn)定性條件-奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)。據(jù)此,可以直接根據(jù)系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)來(lái)判定閉環(huán)的穩(wěn)定性。奈奎斯特還是杰出的發(fā)明家,在美國(guó)就有138項(xiàng)專利。

H.乃奎斯特(Nyquist)-1889~1976:第二十六頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第二十七頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日兩個(gè)復(fù)平面(映射關(guān)系):復(fù)自變量平面s=σ+jω;復(fù)變函數(shù)映射平面G(jω)=Re[G(jω)]

+jIm[G(jω)]

=Re(ω)+jIm(ω)=U(ω)+jV(ω)第二十八頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日極坐標(biāo)圖兩種作圖方法:幅頻,相頻特性法實(shí)頻,虛頻特性法第二十九頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日幅頻,相頻特性法:-直接用頻率特性定義繪制極坐標(biāo)圖:0→∞之間選取若干(特殊)頻率ω;計(jì)算A(ω),φ(ω);根據(jù)A(ω),φ(ω)在G(jω)平面中逐點(diǎn)作圖。第三十頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日-計(jì)算實(shí)頻和虛頻特性,繪制極坐標(biāo)圖實(shí)頻特性:虛頻特性:實(shí)頻,虛頻特性法:幅頻,相頻特性與實(shí)頻,虛頻特性換算關(guān)系:第三十一頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日典型六大環(huán)節(jié):復(fù)習(xí):第三十二頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第三十三頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第三十四頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第三十五頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第三十六頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第三十七頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日則極坐標(biāo)圖位于第4象限實(shí)頻,虛頻特性作圖法:[1/(Ts+1)]第三十八頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日求一些特殊點(diǎn)的實(shí)頻、虛頻值ω0ω1(1/T)∞

U(ω)11/20V(ω)0--1/20-乃氏圖-圓心(1/2,0),半徑1/2的圓作圖可得:G平面:第三十九頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日幅頻,相頻作圖法:極坐標(biāo)圖位于第4象限第四十頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第四十一頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第四十二頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第四十三頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日特殊點(diǎn)的幅頻、相頻值與虛軸交點(diǎn)第四十四頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日極值判定公式:振蕩環(huán)節(jié)的諧振-幅頻特性的極值:第四十五頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日諧振發(fā)生的臨界條件:不存在極值,無(wú)諧振,單調(diào)減?。?/p>

諧振產(chǎn)生條件:極值判定公式:第四十六頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日☆

延遲環(huán)節(jié)極坐標(biāo)圖-單位圓,ω從0-∞變化,順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)無(wú)窮多圈第四十七頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第四十八頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第四十九頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第五十頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日補(bǔ)充例題:繪制如下系統(tǒng)頻率特性的

極坐標(biāo)圖

(閉環(huán)為振蕩環(huán)節(jié)的開環(huán))解:第五十一頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日特殊點(diǎn)的幅頻、相頻值

第五十二頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日實(shí)頻,虛頻特性法:第3象限第五十三頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第五十四頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第五十五頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第五十六頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日一般情況:第五十七頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第五十八頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日低頻漸近特性方程:第五十九頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第六十頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第六十一頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日高頻漸近特性方程:高頻漸近特性曲線:n-m=0高頻漸近線位置:正實(shí)軸順時(shí)針穿越n–m象限趨于原點(diǎn)第六十二頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日低頻,高頻漸近特性的適用性:適用于最小相位系統(tǒng)不完全適用于非最小相位系統(tǒng)非最小相位環(huán)節(jié)(系統(tǒng)):s右半平面有開環(huán)零點(diǎn)或極點(diǎn)的環(huán)節(jié)(系統(tǒng))非最小相位系統(tǒng)的低頻,高頻有漸近特性-具體分析第六十三頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日適用于最小相位系統(tǒng):實(shí)例-慣性環(huán)節(jié),振蕩環(huán)節(jié),補(bǔ)充例題(閉環(huán)為振蕩環(huán)節(jié)的開環(huán))第六十四頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日不完全適用于非最小相位系統(tǒng):實(shí)例高頻漸近特性曲線-不適用:低頻漸近特性曲線-適用:非最小相位系統(tǒng)名稱由來(lái)低頻不適用;高頻適用第六十五頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第六十六頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日與實(shí)軸交點(diǎn):v=0例-繪制極坐標(biāo)圖:(ω=-

∞→+∞),實(shí)頻,虛頻法,幅頻相頻法,特定ω=0+,GH(jω)=-K(τ1+τ2)+j(-∞)ω=∞,GH(jω)=0-+j0低頻漸近線:高頻漸近線:第六十七頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日ω=-∞ω=0--K(τ1+τ2)+j(-∞)第六十八頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第六十九頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日回顧:極坐標(biāo)圖的重要性:-乃奎斯特穩(wěn)定判據(jù)的基礎(chǔ)極坐標(biāo)圖的局限性:(1)繪制極坐標(biāo)圖比較麻煩;(2)在現(xiàn)有系統(tǒng)中增加零點(diǎn)、極點(diǎn),頻率特性需重新計(jì)算,極坐標(biāo)圖需重新繪制;(3)在現(xiàn)有系統(tǒng)中增加零點(diǎn)或極點(diǎn)的作用,增加前后的效果比較很難從極坐標(biāo)圖中得到體現(xiàn)。針對(duì)極坐標(biāo)圖的局限性,出現(xiàn)了對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖-伯德圖。伯德圖引言第七十頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第七十一頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日HendrikWadeBode(伯德)

b.December,24,1905,inMadison,Wisconsin,U.S.A.,d.June21,1982,U.S.A.HendrikWadeBodecontributedtoelectricalengineeringandsystemsdesign.Hereceivedpatentsfortransmissionnetworks,transformersystems,electricalwaveamplification,broadbandamplifiers,andartillery炮兵computing.However,hisnameismainlyrememberedbecauseofBodeplotusedinimpedance阻抗analysisnamedafterhim.HereceivedhisB.A.Degreein1924fromOhioStateUniversityandhisM.A.Degreefromthesameinstitutionin1926.Duringthistime,hewasateachingassistantforoneyear.ComingimmediatelytoBellTelephoneLaboratories,hebeganhiscareerwithelectricfilterandequalizer補(bǔ)償器design.Threeyearslater,in1929,hetransferredtotheMathematicalResearchGroup,wherehespecializedinresearchpertaining有關(guān)toelectricalnetworkstheoryandtoitsapplicationtolongdistancecommunicationfacilities.WhileemployedatBellLaboratories,heattendedColumbiaUniversityGraduateSchool,andreceivedthePh.D.Degreein1935.H.W.Bodein1938usedthemagnitudeandphasefrequencyresponseplotsofacomplexfunction.

Heinvestigatedclosed-loopstabilityusingthenotions概念ofgainandphasemargin.

第七十二頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第七十三頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第七十四頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第七十五頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日伯德圖的優(yōu)越性:

(1)頻率對(duì)數(shù)刻度-可同等分辨率描述從低頻到高頻各頻段的頻率特性(線性分度難以描述低頻段),即提高低頻特性的分辨率;

(2)對(duì)數(shù)幅值(分貝)-幅頻乘除簡(jiǎn)化為加減;分貝值線性刻度-便于典型環(huán)節(jié)幅頻曲線疊加為系統(tǒng)幅頻特性曲線;

(3)典型環(huán)節(jié)幅頻(相頻)近似曲線(折線)-疊加為系統(tǒng)頻率特性近似曲線方便;精確曲線=系統(tǒng)近似曲線+修正。第七十六頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日頻率特性的對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖-伯德圖(曲線)頻率-對(duì)數(shù)刻度頻率-對(duì)數(shù)刻度相頻特性-線性刻度幅頻特性-幅值對(duì)數(shù)dBL(ω)線性刻度第七十七頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日頻率對(duì)數(shù)刻度的優(yōu)越性:線性刻度:描述0.01~0.1,0.1~1,1~10頻率特性,困難。第七十八頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日-頻率ω在坐標(biāo)圖中距頻率ω0的距離L-10倍頻程的長(zhǎng)度伯德圖中橫坐標(biāo)上的點(diǎn)對(duì)應(yīng)的頻率?頻率ω在伯德圖中橫坐標(biāo)上的位置??jī)蓚€(gè)問(wèn)題的答案:伯德圖讀,畫的兩個(gè)重要問(wèn)題:第七十九頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第八十頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第八十一頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第八十二頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日(3)

微分環(huán)節(jié)第八十三頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日多重積分、微分環(huán)節(jié)伯德圖1積分環(huán)節(jié)微分環(huán)節(jié)第八十四頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日傳遞函數(shù)互為倒數(shù)的典型環(huán)節(jié)伯德圖關(guān)系:結(jié)論:幅頻曲線關(guān)于0dB線對(duì)稱;相頻曲線關(guān)于0o線對(duì)稱。1積分,微分環(huán)節(jié)伯德圖對(duì)稱性涉及:積分環(huán)節(jié),微分環(huán)節(jié);慣性環(huán)節(jié),一階微分環(huán)節(jié);振蕩環(huán)節(jié),二階微分環(huán)節(jié)。第八十五頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第八十六頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第八十七頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日慣性環(huán)節(jié)伯德圖近似曲線-相頻近似曲線:轉(zhuǎn)角(交接)頻率轉(zhuǎn)角(交接)頻率相頻近似曲線幅頻近似曲線第八十八頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日慣性環(huán)節(jié)對(duì)數(shù)幅頻、相位角的精確值和近似值τ=T第八十九頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日0.52慣性環(huán)節(jié)精確伯德圖:-精確公式計(jì)算;近似曲線+誤差曲線(修正)第九十頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第九十一頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第九十二頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日幅頻曲線:與慣性環(huán)節(jié)關(guān)于0dB線對(duì)稱;相頻曲線:與慣性環(huán)節(jié)關(guān)于0o線對(duì)稱。包括:精確曲線,幅頻、相頻特性近似曲線第九十三頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第九十四頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第九十五頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日二階環(huán)節(jié)伯德圖-近似曲線,0.1<ζ<1幅頻近似曲線相頻近似曲線第九十六頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日二階微分環(huán)節(jié)伯德圖:幅頻曲線:與二階振蕩環(huán)節(jié)關(guān)于0dB線對(duì)稱;相頻曲線:與二階振蕩環(huán)節(jié)關(guān)于0o線對(duì)稱。包括:精確曲線,幅頻、相頻特性近似曲線第九十七頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第九十八頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第九十九頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第一百頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日系統(tǒng)幅頻特性=各典型環(huán)節(jié)的幅頻特性之積伯德圖采用對(duì)數(shù)幅頻特性的優(yōu)越性對(duì)數(shù)座標(biāo)圖上:系統(tǒng)幅頻特性=各典型環(huán)節(jié)的幅頻特性之和-相加方便,近似曲線更方便第一百零一頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日系統(tǒng)相頻特性=各典型環(huán)節(jié)的相頻特性相加-對(duì)數(shù)座標(biāo)圖上容易相加,近似曲線更方便第一百零二頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第一百零三頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第一百零四頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第一百零五頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第一百零六頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第一百零七頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第一百零八頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第一百零九頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第一百一十頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第一百一十一頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日☆第一百一十二頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第一百一十三頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日☆第一百一十四頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第一百一十五頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日☆第一百一十六頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第一百一十七頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第一百一十八頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第一百一十九頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第一百二十頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第一百二十一頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第一百二十二頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第一百二十三頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第一百二十四頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第一百二十五頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第一百二十六頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第一百二十七頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第一百二十八頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第一百二十九頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第一百三十頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第一百三十一頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第一百三十二頁(yè),共一百六十一頁(yè),編輯于2023年,星期日第一百三十三

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