第四章系统的瞬态响应及误差分析-教学目的(精) 联系客服

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?对系统作近似分析时,只需画出对数幅频特性曲线的渐进线,大大简化了图形的绘制。

?用实验方法,将测得系统(或环节)频率响应得数据画在半对数坐标纸上。根据所作出的曲线,估计被测系统的传递函数。 ④对数坐标拓宽了图形所能表示的频率范围。

⑤两个系统或环节的频率特性互为倒数时,其对数幅频特性曲线关于零分贝线对称,相频特性曲线关于零度线对称。 几点说明

※ 在对数频率特性图中,由于横坐标采用了对数分度,因此ω=0不可能在横坐标上表示出来,横坐标上表示的最低频率由所感兴趣的频率范围确定;此外,横坐标一般只标注ω的自然数值;

※ 在对数频率特性图中,角频率ω变化的倍数往往比其变化的数值更有意义。为此通常采用频率比的概念:频率变化十倍的区间称为一个十倍频程,记为decade或简写为dec;频率变化两倍的区间称为一个二

倍频程,记为octave或简写为oct。它们也用作频率变化的单位。 可以注意到,频率变化10倍,在对数坐标上是等距的,等于一个单位。

※ 通常用L(ω)简记对数幅频特性,也称L(ω)为增益;用?(w)简记对数相频特性。 2、各种典型环节的伯德图 1)比例环节

比例环节的伯德图:

当改变传递函数的K时,会导致传递函数的对数幅频曲线升高或降低一个相应的常值,但不影响相位角。 2)积分环节

当w=1时,L(w)=0 当w=10时,L(w)=-20

当w=100时,L(w)=-40

可看出,积分环节的对数幅频图为一条直线,此直线的斜率 为–20dB/dec,对数相频图为 等于-90o的一条直线。 同理,当系统包含两个积分环 节时,L(w)=-40lgw

?(w)??180

3)理想微分环节

同理,当系统含有两个微分环节时,L(w)=40lgw ,?(w)?180 4)惯性环节

理论上,此时可采用描点法,当w从0??时,计算出相应的L(w) ?(w)来画图,但工程上常采用近似法来画幅频曲线。

即低频段可近似为0dB的水平线,称为低频渐近线。

10,L(w)??20T1w?,L(w)?0

T100w?,L(w)??40Tw?即高频段可近似为斜率为-20dB/dec 的直线,称为高频渐近线。

低频渐近线和高频渐近线的相交处的频率点ω=1/T,称为转折频率(截止频率)。 在转折频率处,L(ω)=?20lg1?1≈ -3.03dB,?(w)=-45° 惯性环节具有低通滤波特性。