§4-5闭环系统的频率特性
单位反馈闭环系统的频率响应
用开环Nyquist图确定闭环频率特性:作图法
ω=ω1 时,G0(jω1)= G(jω1)H(jω1)=
= |G(jω1)H(jω1)|ejφ(ω1)
1+ G(jω1)H(jω1)=
逐点测量和的幅值和相角,即可得闭环频率特性。
等M圆(等幅值轨迹)
设G(jω)H(jω)= X(ω)+jY(ω),则
令 M(ω)= || ,
即 ,展开成
X2(1 – M2)-2M2X-M2+(1 – M2)Y2=0
讨论:(1)M=1,得 X=
(2)M≠1,化得:
圆心(,0),半径||的圆方程。
结论:(1) M<1时, M↓, M圆变小, M→0时收敛于原点
(2) M>1时, M↑, M圆变小, M→∞时收敛于(-1, j0)点
(3) M=1时, 为过(-, j0)点平行于虚轴的直线
(4) M圆是以实轴和M=1直线为对称的簇圆
等N圆(等相角轨迹)
设, 则
由 , 得
最后化为: ess=
圆心(), 半径的圆
结论: (1)α>0时, α↓, N圆变大, 在实轴上方
(2)α<0时, α↓, N圆变大, 在实轴上方
(3)关于实轴和X=直线对称,且都通过原点和(-1,j0)点
(4)等N圆是一段弧,相差±180°的两段弧组成一完整的圆
四.等M圆和等N圆的应用
求闭环频率特性
求谐振峰值和谐振频率,求带宽(M=)
五.Nichols(尼柯尔斯)图线
等M圆用db值,等M圆和等N圆位于一张图上