AutomaticControlPrinciplePage:1自动控制原理南京航空航天大学第五章线性系统的频域分析法5.1频率特性5.2开环系统的频率特性5.3线性系统的频域稳定判据5.4线性系统的频域性能指标5.6线性系统的频域法设计AutomaticControlPrinciplePage:2自动控制原理南京航空航天大学学习要求学习要求重点难点重点难点重点重点是开环频率特性曲线的绘制、是开环频率特性曲线的绘制、奈氏稳定判据,奈氏稳定判据,难点难点是奈氏稳定判据及其应用、是奈氏稳定判据及其应用、频域稳定裕度及其计算。频域稳定裕度及其计算。掌握掌握频率特性的概念、典型环节频率特性的概念、典型环节和系统开环频率特性、频域稳定判据和频域性和系统开环频率特性、频域稳定判据和频域性能指标的分析计算,能指标的分析计算,了解了解应用频域法进行系统应用频域法进行系统分析与设计的基本方法。分析与设计的基本方法。AutomaticControlPrinciplePage:3自动控制原理南京航空航天大学如同声音、图像一样,任一信号都可以表示为不同频率正弦信号的合成)sincos(21)(10tnbtnaatfnnn如同收音机、电视机一样,任一系统的频率响应反映系统的频率特性,体现系统的控制性能。系统频率特性物理意义明确。应用频率特性分析研究系统性能的方法称为频域分析法。控制系统的频域分析法兼顾动态响应和噪声抑制的要求,可以拓展应用于非线性系统。AutomaticControlPrinciplePage:4自动控制原理南京航空航天大学测试结果:对任一稳定系统,输入信号为正弦信号时,系统输出响应的稳态值仍为正弦信号,与输入信号相比,幅值有所减小,相位有所滞后。5.1频率特性一、频率特性的基本概念信号发生器示波器控制系统系统频率响应测试输出信号输入信号AutomaticControlPrinciplePage:5自动控制原理南京航空航天大学ω=0.5ω=1ω=2ω=2.5ω=4输入信号输出信号()sin(+)1,0rrrrrttAA()sin((()))csccAtt输出响应稳态分量与输入信号同频率输出幅值和相位与频率有关32105610sss闭环稳定系统AutomaticControlPrinciplePage:6自动控制原理南京航空航天大学设为谐波输入22()()()()()s(in,co)srrrabsCsGsRsGabAss()sin(+)rrrtAt系统输出响应中,与输入同频率的分量为()()()()()2()2()rrsAajbAajbCsGjGjjsjjsj()()1()()1()()()2()2()srGjajbGjajbCsAjsjjsj系统输出响应...