自動控制原理 增益裕量和相位裕量定義及求法

2021-10-18 10:32:51 字數 1035 閱讀 7407

為了描述閉環控制系統的相對穩定性,引入增益裕量相位裕量

相對穩定性自然是指與不穩定的距離有多少。那麼,首先有穩定與不穩定之間的臨界狀態,也就是臨界穩定。臨界穩定時,閉環系統有虛軸上的極點(該點的頻率響應增益趨於無窮),對應開環傳遞函式在該頻率處取值為-1,也就是相位-180°,增益為1。因此,描述閉環穩定時相對穩定性就有兩種方法。

開環傳遞函式相位取-180°時,增益比1小多少

開環傳遞函式增益取1時,相位離-180°差多少

定義:頻率響應(開環傳遞函式中令s=jw)的相位達到-180°時(相位交界頻率處),增益的倒數為增益裕量

:使用增益的倒數的原因是:將此時的增益與1比較,用1/增益,得到乙個倍數來描述增益裕量,正好就是倒數。

對數增益裕量:kg』=20log kg

nyquist圖中:閉環穩定時,曲線與實軸的交點橫座標的倒數

bode圖中:從相頻bode圖中得到相位交界頻率(也就是相位達到-180°的頻率),對應到幅頻bode圖中,若此時的增益低於0db,則閉環穩定,與0db的距離即為增益裕量。

定義:頻率響應的增益達到1時(增益交界頻率),相位與-180°的差值

nyquist圖中:閉環穩定時,作單位圓,與ω為正的曲線相交於一點,該點的相位與-180°的差為相位裕量

bode圖中:從幅頻bode圖中得到增益交界頻率(也就是增益為1的頻率),對應到相頻bode圖中,若此時的相位大於-180°(如-160°),則系統閉環穩定,相位裕量為此時相位減去-180°(如-160°+180°=20°)

自動控制原理

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閱《自動控制原理》感想

以前對於電氣方面的學習一直不是很感冒,興趣很少,更喜歡理論性分析,但看了 自動控制原理 後,我對電氣盡有種發自內心的喜愛。在某乎上看到電氣工程及其自動化將來會用到cadence,心裡竊喜,我當初在圖書館玩著無聊 ps 雖然當初快考試了,我真的不想複習那些課程啊 就打發時間學cadence,的確當時包...