Similar presentations:
Основные характеристики звеньев и систем. Частотные характеристики
1. Теория автоматического управления
Основные характеристики звеньеви систем.
Частотные характеристики
1
2.
Характеристики систем,
Временные характеристики – характеризуют поведение
системы с течением времени (зависят от времени)
Частотные характеристики – характеризуют реакцию
системы на входные воздействия различных частот
(зависят от частоты)
2
3.
Временная и частотная областьx(t)
y(t)
3
4.
Временная и частотная областьx(t)
y(t)
4
5.
Временная и частотная областьx(t)
y(t)
5
6.
Временная и частотная областьx(t)
y(t)
6
7.
Частотная передаточная функцияЧастотная передаточная функция W(jω) – отношение образа
Фурье выхода системы к образу Фурье входа системы при
нулевых начальных условиях
F{ y (t )}
W ( j )
F{x (t )}
j 1
2
мнимая единица
7
8.
Частотная передаточная функцияЧастотная передаточная функция W(jω) – отношение образа
Фурье выхода системы к образу Фурье входа системы при
нулевых начальных условиях
F{ y (t )}
W ( j )
F{x (t )}
j 1
2
мнимая единица
Преобразование Фурье – интегральное преобразование вида
8
9.
Преобразование ФурьеСвойства преобразования Фурье
9
10.
Преобразование ФурьеСвойства преобразования Фурье
10
11.
Преобразование ФурьеСвойства преобразования Фурье
11
12.
Преобразование ФурьеСвойства преобразования Фурье
12
13.
Частотная передаточная функцияДля дифференциального уравнения n-го порядка
a0 y n a1 y n 1 ... an y b0 x m b1 x m 1 ... bm x
13
14.
Частотная передаточная функцияДля дифференциального уравнения n-го порядка
a0 y n a1 y n 1 ... an y b0 x m b1 x m 1 ... bm x
(a0 ( j ) n a1 ( j ) n 1 ... an )Y ( j ) (b0 ( j ) m b1 ( j ) m 1 ... bm ) X ( j )
14
15.
Частотная передаточная функцияДля дифференциального уравнения n-го порядка
a0 y n a1 y n 1 ... an y b0 x m b1 x m 1 ... bm x
(a0 ( j ) n a1 ( j ) n 1 ... an )Y ( j ) (b0 ( j ) m b1 ( j ) m 1 ... bm ) X ( j )
Y ( j ) b0 ( j ) m b1 ( j ) m 1 ... bm
W ( j )
n
n 1
X ( j ) a0 ( j ) a1 ( j ) ... an
15
16.
Передаточная функцияY ( p) b0 p m b1 p m 1 ... bm
W ( p)
X ( p) a0 p n a1 p n 1 ... an
Частотная передаточная функция
Y ( j ) b0 ( j ) m b1 ( j ) m 1 ... bm
W ( j )
X ( j ) a0 ( j ) n a1 ( j ) n 1 ... an
16
17.
Передаточная функцияY ( p) b0 p m b1 p m 1 ... bm
W ( p)
X ( p) a0 p n a1 p n 1 ... an
Частотная передаточная функция
Y ( j ) b0 ( j ) m b1 ( j ) m 1 ... bm
W ( j )
X ( j ) a0 ( j ) n a1 ( j ) n 1 ... an
Связь с передаточной функцией
Частотная передаточная функция W ( j ) получается из обычной
передаточной функции W ( p ) подстановкой p j
W ( j ) W ( p ) p j
17
18.
Представление частотнойпередаточной функции
18
19.
Представление частотнойпередаточной функции
19
20.
Представление частотнойпередаточной функции
20
21.
Представление частотнойпередаточной функции
21
22.
Представление частотнойпередаточной функции
22
23.
Представление частотнойпередаточной функции
23
24.
АФЧХАмплитудно-фазовая частотная характеристика (АФЧХ) –
геометрическое место концов векторов (годограф),
соответствующих частотной передаточной функции при
изменении частоты от нуля до бесконечности
24
25.
АЧХАмплитудно-частотная характеристика (АЧХ) – зависимость
амплитуды сигнала от частоты
25
26.
АЧХРезонансная частота (ωр) – частота, соответствующая
максимальному значению АЧХ
26
27.
АЧХПоказатель колебательности (М) – критерий качества
системы, определяемый как относительная высота
резонансного пика
27
28.
АЧХПоказатель колебательности (М) – критерий качества
системы, определяемый как относительная высота
резонансного пика
28
29.
АЧХПоказатель колебательности (М) – критерий качества
системы, определяемый как относительная высота
резонансного пика
29
30.
АЧХПолоса пропускания (ωп) – интервал частот, на котором
выполняется соотношение
30
31.
АЧХЧастота среза(ωср) – максимальная частота, при которой АЧХ
принимает значение, равное 1
31
32.
ЛАЧХЛогарифмическая амплитудно-частотная характеристика
(L(ω)) – амплитудно-частотная характеристика в
логарифмическом масштабе осей
ось абсцисс – частота в логарифмическом масштабе
ось ординат – L(ω) – коэффициент усиления в децибелах (дБ)
32
33.
ЛАЧХЛогарифмический масштаб оси абсцисс
декада
ω, с-1
1
2
4
6 8 10
20
40
60
100
lgω
0
100
1
101
2
102
33
34.
ЛАЧХ. Единица измеренияБел (Б) – единица измерения, соответствующая
десятикратному увеличению мощности.
1 дБ = 0,1 Б
34
35.
ЛАЧХ. Единица измеренияБел (Б) – единица измерения, соответствующая
десятикратному увеличению мощности.
1 дБ = 0,1 Б
35
36.
ЛАЧХ. Единица измеренияБел (Б) – единица измерения, соответствующая
десятикратному увеличению мощности.
1 дБ = 0,1 Б
36
37.
ЛАЧХ. Единица измеренияБел (Б) – единица измерения, соответствующая
десятикратному увеличению мощности.
1 дБ = 0,1 Б
37
38.
ЛАЧХ. Единица измеренияБел (Б) – единица измерения, соответствующая
десятикратному увеличению мощности.
1 дБ = 0,1 Б
38
39.
ЛАЧХ. Единица измеренияБел (Б) – единица измерения, соответствующая
десятикратному увеличению мощности.
1 дБ = 0,1 Б
39
40.
ФЧХФазо-частотная характеристика (ФЧХ) – зависимость фазы
сигнала от частоты
( ) arg W j
40
41.
ЛФЧХЛогарифмическая фазо-частотная характеристика (ЛФЧХ) –
зависимость фазы от частоты в полулогарифмическом
масштабе осей
ось абсцисс – частота в логарифмическом масштабе
ось ординат – φ(ω) – вносимый фазовый сдвиг в градусах
(радианах)
41