自动控制原理自动控制原理（第二版）（第二版）1开环幅相曲线绘制第五章第五章 线性系统的线性系统的频域分析法频域分析法2开环幅相曲线绘制l绘制概略开环幅相曲线的方法3开环幅相曲线绘制Nyquist图 掌握开环幅相曲线的绘制,才能在频域中利用乃奎斯特判据判断闭环系统是否稳定 。开环传递函数：G(s)H(s)开环频率特性：G(jw)H(jw)4开环幅相曲线绘制开环幅相曲线概略绘制方法 1、起点、起点（ =0）0型：实轴上k点1型：负虚轴无穷远处2型：负实轴无穷远处3型：正虚轴无穷远处5开环幅相曲线绘制2、终点（ =） （都要进入坐标原点，nm,A(w)0） 当n-m=1时，沿负虚轴趋于原点 当n-m=2时，沿负实轴趋于原点 当n-m=3时，沿正虚轴趋于原点6开环幅相曲线绘制l3、与虚轴的交点：l4、与实轴的交点：7开环幅相曲线绘制 10108开环幅相曲线绘制例2 某零型反馈控制系统，系统开环传递函数试概略绘制系统的开环幅相曲线。思考：两个惯性环节能等效成一个振荡环节吗？能等效成一个什么样的振荡环节呢？9开环幅相曲线绘制l讨论：讨论：k取负取负l K取取2倍倍10开环幅相曲线绘制开环传递函数含有积分环节时的开环幅相曲线开环传递函数含有积分环节时的开环幅相曲线例3 设某单位反馈系统的开环传递函数为试概略绘制开环幅相曲线。11开环幅相曲线绘制12开环幅相曲线绘制13开环幅相曲线绘制14开环幅相曲线绘制15开环幅相曲线绘制16开环幅相曲线绘制17开环幅相曲线绘制18开环幅相曲线绘制取一次近似，且令取一次近似，且令 19开环幅相曲线绘制20开环幅相曲线绘制21开环幅相曲线绘制22开环幅相曲线绘制23开环幅相曲线绘制典型环节5-微分环节5.1 纯微分环节 G(s)=s G(j)= j1) 极坐标图极坐标图幅频特性：幅频特性：相频特性：相频特性：ImRe0 0 2) 伯德图伯德图对数幅频特性：对数幅频特性：对数相频特性：对数相频特性：L()/dB011020dB/dec()/(o)0-909024开环幅相曲线绘制思考：一阶微分环节与惯性环节的bode图之间的关系？5.2 一阶微分环节一阶微分环节1) 极坐标图极坐标图ImRe02) 伯德图伯德图L()/dB0110()/(o)0-9090G(s)=1+Ts G(j)= 1+jT幅频特性：幅频特性：相频特性：相频特性：1 0 对数幅频特性：对数幅频特性：当当 1/T时，时，对数相频特性：对数相频特性：1/T20dB/dec25开环幅相曲线绘制26开环幅相曲线绘制5.3. 二阶微分环节二阶微分环节1) 极坐标图极坐标图ImRe01 0 2) 伯德图伯德图L()/dB0110 =n40dB/dec()/(o)0-909018027开环幅相曲线绘制总结：讲解课本p173图5-1428开环幅相曲线绘制29开环幅相曲线绘制讨论：1、传递函数互为相反数的环节，bode图存在什么特点？2、最小相位系统和非最小相位系统的环节，频率特性有什么特点？30开环幅相曲线绘制31开环幅相曲线绘制13、延迟环节频率特性频率特性：幅频特性：相频特性：32开环幅相曲线绘制1) 极坐标图极坐标图幅频特性：幅频特性：A()=1相频特性：相频特性：()=-=-57.3 (o)ImRe02) 伯德图伯德图对数幅频特性：对数幅频特性：L()=0对数相频特性：对数相频特性：()=-=-57.3 (o)L()/dB0110()/(o)0-909033开环幅相曲线绘制34开环幅相曲线绘制35开环幅相曲线绘制36开环幅相曲线绘制