第五章 线性系统的频域分析法-5-4.pptVIP免费

AutomaticControlPrinciplePage:1自动控制原理南京航空航天大学1.稳定裕度的概念设G(jω)H(jω)为系统开环频率特性0j1-1G(jω)H(jω)5.4稳定裕度裕度是对留有余地的度量。稳定裕度为控制系统可行设计(结构、参数的不确定、未建模特性、线性化处理、模型简化等)留下空间，为控制系统可靠运行(环境影响、噪声干扰、负载变化等)留有余量。ωP=0，v=1，当其开环增益或其它参数变化时，开环幅相曲线分别在(-1,j0)点的左侧或右侧穿越负实轴，由奈氏稳定判据，闭环系统则分别为不稳定和稳定。AutomaticControlPrinciplePage:2自动控制原理南京航空航天大学因此，在控制系统的稳定性研究中，将(-1，j0)点视为系统稳定性的临界点。因而，在(-1,j0)点附近，若有Z=P-2N,则当开环幅相曲线通过(-1,j0)点时，系统临界稳定。=cx()()()1()()()(21),0,1,AGjHjGjHjkk对于开环系统，当频率特性曲线通过(-1，j0)点，即当时，同时成立将开环频率特性曲线相对临界点的位置即偏离临界点的程度定义为稳定裕度，以便反映系统的相对稳定性。AutomaticControlPrinciplePage:3自动控制原理南京航空航天大学开环频率特性可分为幅频特性和相频特性，两者间既有相互交联，也有独立作用。例如，改变开环增益，只影响幅值，不影响相位；非最小相位环节与对应的最小相位环节，对开环系统幅频特性的影响相同，但对相频特性的影响符号相反。因此，频域的相对稳定性常用幅值裕度和相角裕度来度量。2.相角裕度γ设ωc为系统截止频率，即有()()()1cccAGjHj=180+()180+()()cccGjHj当系统闭环稳定时，定义相角裕度为AutomaticControlPrinciplePage:4自动控制原理南京航空航天大学j10vP，0-1·0NN20ZPN相角裕度：在开环幅相曲线和单位圆的交点处，向量与负实轴的夹角。相角裕度含义：稳定系统再滞后γ度，开环相频特性将通过(-1,j0)点，即系统临界稳定。例5.3-1系统不稳定。ω01212()(),(,,,0)(1)(1)vKGsHsKTTvsTsTs()()ccGjHj例5.4-1()()ccGjHj()cAutomaticControlPrinciplePage:5自动控制原理南京航空航天大学j10vP，0-1·例5.4-10NN20ZPN=0()()ccGjHj()cω1212()(),(,,,0)(1)(1)vKGsHsKTTvsTsTs相角裕度：在开环幅相曲线和单位圆的交点处，向量与负实轴的夹角。()()ccGjHjAutomaticControlPrinciplePage:6自...