自動控制原理第講對數頻率特性開環(huán)傳遞函數分解成典型環(huán)節(jié)串連形式設典型環(huán)節(jié)頻率特性系統(tǒng)開環(huán)頻率特性系統(tǒng)開環(huán)對數幅頻特性(取對數變乘為加)第2頁,共26頁，2024年2月25日，星期天對數幅頻特性坐標圖縱坐標均按線性分度橫坐標是角速率10倍頻程，用dec

表示按分度Bode圖的坐標形式(對數幅頻特性)10-210-1100101-40-30-20-1001020L(

)

dB234橫坐標刻度先疏后密第3頁,共26頁，2024年2月25日，星期天Bode圖的坐標形式(相頻特性)相頻特性坐標圖縱坐標均按線性分度橫坐標是角速率10倍頻程，用dec

表示按分度-1800-1350-900-45000450900

（）010-210-1100101橫坐標刻度先疏后密第4頁,共26頁，2024年2月25日，星期天完整圖二合一-40-30-20-1001020L(

)

dB-1800-1350-900-4500045090010-210-1100101Bode圖的坐標形式(對數頻率特性)第5頁,共26頁，2024年2月25日，星期天（1）比例環(huán)節(jié)對數幅頻和相頻特性比例環(huán)節(jié)對數頻率特性曲線0K>1(

)LwK<1K=1傳遞函數：頻率特性最小相位典型環(huán)節(jié)典型環(huán)節(jié)的對數幅相頻率特性第6頁,共26頁，2024年2月25日，星期天（2）積分環(huán)節(jié)傳遞函數：頻率特性：對數幅頻和相頻特性（3）微分環(huán)節(jié)對數幅頻和相頻特性斜率第7頁,共26頁，2024年2月25日，星期天0.10.20.410.0420040-20-40-6000-90090021046010020400.01第8頁,共26頁，2024年2月25日，星期天1積分環(huán)節(jié)2微分環(huán)節(jié)對數頻率特性曲線第9頁,共26頁，2024年2月25日，星期天積分環(huán)節(jié)L(

)①G(s)=1s②G(s)=10s0.2③G(s)=s100.2210.1L(

)dB0dB2040-40-2020100[-20][-20][-20]②與0分貝線交點頻率？斜率？第10頁,共26頁，2024年2月25日，星期天①G(s)=S②G(s)=2S③G(s)=0.1S100.2210.1L(

)dB0dB2040-40-2020100[+20][+20][+20]微分環(huán)節(jié)L(

)②與0分貝線交點頻率？斜率？第11頁,共26頁，2024年2月25日，星期天（4）慣性環(huán)節(jié)傳遞函數：頻率特性：對數幅頻特性相頻特性轉角頻率低頻段低頻時的對數幅值曲線是一條0分貝的直線高頻段高頻時的對數幅頻特性曲線是一條斜率為-20dB/dec的直線第12頁,共26頁，2024年2月25日，星期天高頻段斜率：L(

)20854210.50

000-26.60-0.97-450-3.01-63.40-7-760 -78.70 -830-870-12.3 -14.1 -18.1 -26

(

)取轉角頻率第13頁,共26頁，2024年2月25日，星期天BodeDiagramFrequency(rad/sec)Phase(deg)Magnitude(dB)-25-20-15-10-5010-1100101-90-450漸近線漸近線精確曲線Exactcurve精確曲線Asymptote轉角頻率Cornerfrequency

(

)=-tg-1

慣性環(huán)節(jié)的對數頻率特性曲線第14頁,共26頁，2024年2月25日，星期天用漸近線表示時，引起的對數幅值誤差慣性環(huán)節(jié)對數幅頻特性誤差曲線(左右各十倍頻程)10-1100101-3-2.5-2-1.5-1-0.50

T=1轉角處誤差最大3分貝第15頁,共26頁，2024年2月25日，星期天①G(s)=10.5s+1100②G(s)=s+5100.2210.1L(

)dB0dB2040-40-2020100慣性環(huán)節(jié)L(

)[-20][-20]26dB0o-30o-45o-60o-90o②低頻0分貝線重合？轉角頻率？第16頁,共26頁，2024年2月25日，星期天（5）一次微分環(huán)節(jié)傳遞函數：頻率特性：對數幅頻特性相頻特性轉角頻率低頻段低頻時的對數幅值曲線是一條0分貝的直線高頻段高頻時的對數幅頻特性曲線是一條斜率為20dB/dec的直線第17頁,共26頁，2024年2月25日，星期天BodeDiagramofG(jw)=jwT+1)T=0.1Frequency(rad/sec)Phase(deg)Magnitude(dB)051015202510010110204590一次微分環(huán)節(jié)的對數頻率特性曲線

T=1第18頁,共26頁，2024年2月25日，星期天①G(s)=0.5s+10.03②G(s)=(2.5s+1)L(

)dB100.2210.10dB2040-40-2020100一階微分L(

)0o+30o+45o+60o+90o[+20][+20]②低頻0分貝線重合？轉角頻率？第19頁,共26頁，2024年2月25日，星期天（6）振蕩環(huán)節(jié)傳遞函數：頻率特性：第20頁,共26頁，2024年2月25日，星期天轉角頻率低頻段低頻時的對數幅值曲線是一條0分貝的直線對數幅頻特性：相頻特性：高頻段高頻時的對數幅頻特性曲線是一條斜率為－40dB/dec的直線第21頁,共26頁，2024年2月25日，星期天振蕩環(huán)節(jié)對數幅頻特性曲線

幅頻特性與關系10-1100101-40-30-20-1001020dB

＝0.1

＝0.2

＝0.3

＝0.5

＝0.7

＝1.0第22頁,共26頁，2024年2月25日，星期天振蕩環(huán)節(jié)對數相頻特性曲線

相頻特性與關系10-1100101-180-160-140-120-100-80-60-40-200deg

＝0.1

＝0.2

＝0.3

＝0.5

＝0.7

＝1.0第23頁,共26頁，2024年2月25日，星期天幅值誤差與關系10-1100101-6-4-202468101214dB

＝0.1

＝0.2

＝0.3

＝0.5

＝0.7

＝1.0振蕩環(huán)節(jié)對數幅頻曲線以漸近線方式表示時引起的對數幅值誤差第24頁,共26頁，2024年2月25日，星期天振蕩環(huán)節(jié)L(

)100.2210.1L(

)dB0dB2040-40-2020100[-40]第25頁,共26頁，2024年2月25日，星期天振蕩環(huán)節(jié)再分析0d