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16.06 第33讲
幅相平面和尼柯尔斯(Nichols)图
2003.11.24
今天的主题:
1、开环/闭环计算
2、尼柯尔斯图
3、举例
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假定我们感兴趣的是闭环频率响应与开环频率响应的关系。我们
知道,对于单位反馈系统,它们之间的关系如下:
并且只需要进行一些处理,我们就可以由开环频率响应获得闭环
响应的函数
那么,如果我们定义——
并代入上述表达式,我们可得到
这里我们应用符号ω来简化这些表达式。
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最后,我们可以根据闭环幅值和相位写出开环幅值和相位的表达
式,如下所示
利用这几个表达式,我们可以确定符合闭环响应的幅值和相位的
开环系统的幅值和相位,尤其是根据这些表达式可以得到一种非常有
用的图形,称为尼柯尔斯(Nichols)图。
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例——再一次回顾Willcox教授用来阐述超前校正装置设计时的
例子,之前我们用来对校正前后进行比较的开环表达式是——
画出二者的尼柯尔斯图,可得——
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之前我们已经确定了的未校正系统的相角裕量是??度,以及校
正后的系统的相角裕量是??度。同样,这些我们也可以通过尼柯尔
斯图来确定。而且,可以很明显地看出未校正的系统具有??db的
谐振峰值,而校正后的系统仅有??db。