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对数频率特性分析

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:因此, 在处理复杂系统的对数频率特性时, 可先将其分解为相串联的典型环节, 然后利用典型环节的对数频率特性和叠加的方法绘制伯德图。例6-1 的伯德图如图6-4 所示。图6-4例6-1 的伯德图 幅频特性曲线; 相频特性曲线

对数频率特性分析

对于传递函数为G(s) 的系统, 若输入信号r(t) =Asinωt, 则对应的输出信号的稳态分量为

由此可知, 一个系统对正弦输入信号的稳态响应可以直接由传递函数获得, 因此可以由单独的幅频曲线和相频曲线表示系统的频率响应。

对数分度与线性分度如图6-3 所示。

图6-3 对数分度与线性分度

从图中可以看出, 在对数分度中, 横坐标对频率ω 是不均匀的, 但对lgω 是均匀的, 当频率增大10 倍或减小1/10 时, 坐标轴上的长度变化一个单位长度, 称其为十倍频程(dec)。(www.xing528.com)

注意到, 如果对式(6.13) 两端取对数并乘以20, 即可得

式(6.16) 和式(6.14) 表明, 由n 个环节相串联系统的开环传递函数, 其对数幅频特性和对数相频特性分别等于各环节对数幅频特性以及对数相频特性之和。 这就是采用伯德图表示系统频率响应的一大优点。 因此, 在处理复杂系统的对数频率特性时, 可先将其分解为相串联的典型环节, 然后利用典型环节的对数频率特性和叠加的方法绘制伯德图。 除此之外,采用对数分度可以实现横坐标的非线性压缩, 可以在较大的频率范围内反映频率特性的变化情况。

例6-1 的伯德图如图6-4 所示。

图6-4 例6-1 的伯德图

(a) 幅频特性曲线; (b) 相频特性曲线

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