草莓如何种植:频域指标在系统中的作用

来源:百度文库 编辑:九乡新闻网 时间:2024/04/30 11:05:31

线性系统的频域分析法是利用频率特性研究线性系统的一种经典方法,频域分析法是一种图解方法,用开环系统的奈奎斯特图、伯德图、尼柯尔斯图分析闭环系统的性能。

Matlab 中提供的的函数:[re,im]=nyquist(sysw) %计算给定频率的频率响应。

[mag,phase]=bode(sys,w)   %

[Gm,Pm,Wcg,Wcp]=margin(sys)   %计算幅值裕度和相角裕度,Wcg为幅值裕度处的频率值,Wcp为剪切频率。

[mag,phase]=nichols(sys,w)%用于求连续系统的频率响应曲线。

伯德图法

伯德图描述的是开环系统的对数频率特性,其低频区表征了闭环系统的稳态特性,中频区表征了系统的相对稳定性,而高频区表征了系统的抗干扰能力。

在实际情况中,校正问题实质上是一个在稳态精度和相对稳定性之间取折中的问题。为了获得较高的开环增益及满意的相对稳定性,必须改变开环频率特性的响应曲线的形状,主要体现在:在低频区和中频区增益应该足够大,且中频区的对数幅频特性的斜率应为-20dB/dec并有足够的带宽,以保证适当的相角裕度;在高频区,要使增益尽可能地衰减下来,以便使高频噪声的影响到最小。

伯德图设计方法的频域指标为相角裕度Pm,剪切频率wc,开环增益k。常用的是基于伯德图法的串联超前、滞后、滞后--超前校正及反馈矫正。

串联超前校正装置的主要作用是改变伯德图中曲线的形状来产生足够大的超前相角,一补偿原系统中的原件造成的过大滞后相角。步骤:

1)根据稳态指标要求确定未校正系统的型别和开环增益K,并绘制其伯德图。

2)根据动态指标要求确定超前校正装置的参数。

3)验算性能指标。

串联滞后校正的主要作用:在不改变系统那个动态特性的前提下,提高系统的开环放大倍数,使系统的稳态误差减小,并保证一定的相对稳定性。

有些系统的动态性能和稳态特性都无法满足性能指标要求,通常采用串联超前--滞后校正,先用超前校正使系统满足动态特性(忽略开环增益),然后用滞后校正来提高系统的开环增益。