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科普知識
數(shù)據(jù)分類:
線路板連接器

典型環(huán)節(jié)的頻率響應(yīng)

發(fā)布日期:2022-04-17 點擊率:677

   控制系統(tǒng)的頻率響應(yīng)常有三種表達形式,即
    (1)將頻率響應(yīng)及相頻特性的幅頻特性分開來表示的圖形,稱為對數(shù)頻率特性,或Bode圖。將在第三節(jié)中介紹。
    (3)將構(gòu)成對數(shù)頻率特性的幅頻特性和相頻特性集中繪制于一圖,稱為對數(shù)幅相圖,或Nichols圖。



  Nyquist圖
    頻率特性 由零變化到無窮大時,表示在極坐標上的 相角的關(guān)系圖。因此,極坐標圖是當 的軌跡。下圖所示為極坐標圖的例子。在極坐標圖上,值的向量端點。  ,在虛軸上的投影是
     放大環(huán)節(jié)的頻率響應(yīng)
    放大環(huán)節(jié)也稱比例環(huán)節(jié),其傳遞函數(shù)為
   無關(guān)的常量。(點擊圖片)

  * *
當角頻率時,積分環(huán)節(jié)的幅頻特性由無窮大衰減到零,其相頻特性為與 。



式中T——慣性環(huán)節(jié)的時間常數(shù),量綱為s。
由傳遞函數(shù)求的慣性環(huán)節(jié)的幅頻特性及相頻特性為

當 處,其值為  變到 處,其值為

式中 ——振蕩環(huán)節(jié)的阻尼比。
由傳遞函數(shù)求的振蕩環(huán)節(jié)的幅頻特性及相頻特性為
 



可見,振蕩環(huán)節(jié)的幅頻特性同時是角頻率 的二元函數(shù),在不同而有多條特性曲線,但這些特性曲線都是從1衰減到0。在
這說明,當 ;當 時,該值將大于1,即較 為大,這表明振蕩環(huán)節(jié)在這種情況下產(chǎn)生明顯的諧振現(xiàn)象。




  
一階微分環(huán)節(jié)的頻率響應(yīng)
    一階微分環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為
—時間常數(shù),量綱為s。由傳遞函數(shù)求得一階微分環(huán)節(jié)的幅頻及相頻特性分別為

可見在角頻率 。當 變到相移發(fā)生在正角范圍之內(nèi)。


式中 ——阻尼比, 時,二階微分環(huán)節(jié)的相移范圍是 。


式中T——代表慣性的時間常數(shù)。由傳遞函數(shù)求得不穩(wěn)定慣性環(huán)節(jié)的幅頻特性和相頻特性為
       
可見不穩(wěn)定慣性環(huán)節(jié)與普通的慣性環(huán)節(jié)具有相同的幅頻特性,當角頻率 。




式中 
可見時滯環(huán)節(jié)的幅頻特性無關(guān)的常量1,其相頻特性為與
          控制系統(tǒng)的頻率響應(yīng)常有三種表達形式,即
    (1)將頻率響應(yīng)及相頻特性的幅頻特性分開來表示的圖形,稱為對數(shù)頻率特性,或Bode圖。將在第三節(jié)中介紹。
    (3)將構(gòu)成對數(shù)頻率特性的幅頻特性和相頻特性集中繪制于一圖,稱為對數(shù)幅相圖,或Nichols圖。



  Nyquist圖
    頻率特性 由零變化到無窮大時,表示在極坐標上的 相角的關(guān)系圖。因此,極坐標圖是當 的軌跡。下圖所示為極坐標圖的例子。在極坐標圖上,值的向量端點。  ,在虛軸上的投影是
     放大環(huán)節(jié)的頻率響應(yīng)

    放大環(huán)節(jié)也稱比例環(huán)節(jié),其傳遞函數(shù)為
   無關(guān)的常量。(點擊圖片)

  * *
當角頻率時,積分環(huán)節(jié)的幅頻特性由無窮大衰減到零,其相頻特性為與 。



式中T——慣性環(huán)節(jié)的時間常數(shù),量綱為s。
由傳遞函數(shù)求的慣性環(huán)節(jié)的幅頻特性及相頻特性為

當 處,其值為  變到 處,其值為

式中 ——振蕩環(huán)節(jié)的阻尼比。
由傳遞函數(shù)求的振蕩環(huán)節(jié)的幅頻特性及相頻特性為
 



可見,振蕩環(huán)節(jié)的幅頻特性同時是角頻率 的二元函數(shù),在不同而有多條特性曲線,但這些特性曲線都是從1衰減到0。在
這說明,當 ;當 時,該值將大于1,即較 為大,這表明振蕩環(huán)節(jié)在這種情況下產(chǎn)生明顯的諧振現(xiàn)象。




  
一階微分環(huán)節(jié)的頻率響應(yīng)
    一階微分環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為
—時間常數(shù),量綱為s。由傳遞函數(shù)求得一階微分環(huán)節(jié)的幅頻及相頻特性分別為

可見在角頻率 。當 變到相移發(fā)生在正角范圍之內(nèi)。


式中 ——阻尼比, 時,二階微分環(huán)節(jié)的相移范圍是 。


式中T——代表慣性的時間常數(shù)。由傳遞函數(shù)求得不穩(wěn)定慣性環(huán)節(jié)的幅頻特性和相頻特性為
       
可見不穩(wěn)定慣性環(huán)節(jié)與普通的慣性環(huán)節(jié)具有相同的幅頻特性,當角頻率 。




式中 
可見時滯環(huán)節(jié)的幅頻特性無關(guān)的常量1,其相頻特性為與
       

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