一阶惯性环节的性能分析——自动控制原理基础补充(二)

一阶惯性环节的性能分析——自动控制原理基础补充(二)以前读书的时候学习自动控制原理,就是为了考试,各种相频幅频特性题咣咣做,一点都不含糊,但是实际代表什么意义一点都不知道。现在真是发现,这个东西有用得一批。这篇文章从一阶惯性环节为切入点,对自动控制原理进行一个简单的复习。还蛮喜欢博客里面写东西的,按照自己思路,按照逻辑一点一点往下,不像发文章八股文一样。1一阶惯性环节的bode图对于这个非常常见的一阶惯性系统而言,其关键指标就是截止频率。截止频率的定义:从频域响应的角度讲,当保持输入信号的幅度不变,改变频率使输出信号降至最大值的0.707倍

大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。如果您正在找激活码,请点击查看最新教程,关注关注公众号 “全栈程序员社区” 获取激活教程,可能之前旧版本教程已经失效.最新Idea2022.1教程亲测有效,一键激活。

Jetbrains全系列IDE稳定放心使用

以前读书的时候学习自动控制原理,就是为了考试,各种相频幅频特性题咣咣做,一点都不含糊,但是实际代表什么意义一点都不知道。现在真是发现,这个东西有用得一批。这篇文章从一阶惯性环节为切入点,对自动控制原理进行一个简单的复习。还蛮喜欢博客里面写东西的,按照自己思路,按照逻辑一点一点往下,不像发文章八股文一样。

1 一阶惯性环节的bode图

一阶惯性环节的性能分析——自动控制原理基础补充(二)一阶惯性环节的性能分析——自动控制原理基础补充(二)

对于这个非常常见的一阶惯性系统而言,其关键指标就是截止频率。

转折频率:s系数前面的倒数,分母一定是 n*s + 1 的形式。 

截止频率的定义:从频域响应的角度讲,当保持输入信号的幅度不变,改变频率使输出信号降至最大值的0.707倍,即用频响特性来表述即为-3dB点处即为截止频率。通俗的的讲就是幅频特性-3dB的点和相频特性滞后45°(-45°)的点。

我们具体的看看不同频率的输入在经过以上一个一阶惯性环节之后的效果。如下面四张图所示,截止频率以前,1rad/s时输出信号的保真度较高,基本能够实现跟随;在截止频率10rad/s处幅值降至0.707,相位滞后45°;100rad/s时,幅值降至0.173,相位滞后将近80°;1000rad/s基本已经没有响应了。证明截止频率对输入信号的响应性能能够提供直接指标。

一阶惯性环节的性能分析——自动控制原理基础补充(二)一阶惯性环节的性能分析——自动控制原理基础补充(二)一阶惯性环节的性能分析——自动控制原理基础补充(二)一阶惯性环节的性能分析——自动控制原理基础补充(二)

2 开环增益与截止频率对bode图的影响

2.1 更改转折频率

更改s的系数之后,观察一阶惯性环接的相幅特性,可以看到,截止频率随着系数减小在逐渐右移,右移也代表着转折频率逐渐增大。其实这个地方我们可以把s前面的系数理解为采样时间,其实采样时间越小,采样频率越高,这个可以跟随的频率也就更高,这也是为什么高采样率的系统,高控制频率的系统他的性能更好的原因。可能0.01就可以能够很好跟随10rad/s的输入,但是如果是0.00001就能够更好的跟随了。这也是这么多年FPGA能够逐渐占领市场的原因。

一阶惯性环节的性能分析——自动控制原理基础补充(二)

2.1 更改开环增益

上图中一直都是按照开关增益为1来进行实验的,现在看看开环增益对相幅特性的影响。这张图蓝色的线是s系数为0.01,也就是转折频率为100的曲线,其他四个是转折频率为10的曲线。观察下图可以得到一下两个结论:

1、增大一阶惯性环节的开环增益,会导致幅频曲线上移,导致幅频曲线与横轴0的交点右移,也就是截止频率wc增大。

2、增大一阶惯性环节的开环增益,不会对相频曲线产生任何影响。相频曲线只和s前的系数有关,只和转折频率有关。

一阶惯性环节的性能分析——自动控制原理基础补充(二)

从以上的分析我们可以得到结论:

1、截止频率对于一阶惯性而言,意味着信号响应性能的转折点,截止频率以前均能够较好的跟随,但是截止频率之后,输入信号被大幅度衰减。

2、伯德图能够对系统的响应特性进行一个直观的分析。(搞数学的真厉害啊)

3、增大一阶惯性环节的开环增益,会导致幅频曲线上移,导致幅频曲线与横轴0的交点右移,也就是截止频率wc增大。

4、增大一阶惯性环节的开环增益,不会对相频曲线产生任何影响。相频曲线只和s前的系数有关,只和转折频率有关。

整理不易,希望大家帮忙点个赞呀~谢谢啦~^_^

参数整定以及自动控制原理系列文章:

永磁同步电机矢量控制到无速度传感器控制学习教程(PMSM)(一)

如何用matlab画bode图——自动控制原理基础补充(一)

一阶惯性环节的性能分析——自动控制原理基础补充(二)

二阶系统的性能分析(开环相幅和阶跃响应)——自动控制原理基础补充(三)

转速环PI参数整定详解(一)——电机传递函数的来源

转速环PI参数整定详解(二)——转速环各个环节传递函数的来源

转速环PI参数整定详解(三)——转速环开环传函特性及其整定策略

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容, 请联系我们举报,一经查实,本站将立刻删除。

发布者:全栈程序员-站长,转载请注明出处:https://javaforall.net/185702.html原文链接:https://javaforall.net

(0)
全栈程序员-站长的头像全栈程序员-站长


相关推荐

  • pycharm激活码2021【永久激活】

    (pycharm激活码2021)JetBrains旗下有多款编译器工具(如:IntelliJ、WebStorm、PyCharm等)在各编程领域几乎都占据了垄断地位。建立在开源IntelliJ平台之上,过去15年以来,JetBrains一直在不断发展和完善这个平台。这个平台可以针对您的开发工作流进行微调并且能够提供…

    2022年3月22日
    155
  • QueryInterface的本质初探

    QueryInterface的本质初探转载请注明出处,版权归作者所有 lyzaily@126.comyanzhong.lee  本文写给COM的初学者!QueryInterface接口对COM的重要性不言而喻,该接口的实现有个规则——由QueryInterface返回的IUnknow接口指针必须相同,我的疑问是微软是如何使用C++实现这一COM规则的呢?请读者注意,我只探讨微软使用C++

    2022年7月21日
    9
  • VerifyRenderingInServerForm和EnableEventValidation引发的两个问题

    VerifyRenderingInServerForm和EnableEventValidation引发的两个问题VerifyRenderingInServerForm引发的问题:在导出GridView等数据到Excel时,报错,解决方法是:publicoverridevoidVerifyRenderingInServerForm(Controlcontrol){//不引发”控件必须放在具有runat=ser…

    2022年7月24日
    11
  • html中图片自动循环滚动代码,JavaScript代码实现图片循环滚动效果

    html中图片自动循环滚动代码,JavaScript代码实现图片循环滚动效果1.概述循环滚动图片,不仅可以增添Web页面的动态效果,而且可以节省页面空间,有效地保证在有限的页面中显示更多的图片。2.技术要点主要应用setTimeout()方法实现图片的循环滚动效果。setTimeout()方法的语法格式如下:setTimeout(function,milliseconds,[arguments])参数说明:a.function:要调用的JavaScript自定义函数名称…

    2022年7月18日
    27
  • python3.8安装matplotlib_matplotlib画图

    python3.8安装matplotlib_matplotlib画图1.直接打开命令提示符(快捷键window+r)2.若提示安装失败(Python——Youareusingpipversion9.0.1,howeverversion10.0.1isavailable.),输入python-mpipinstall-Upipsetuptools进行升级。安装成功,则下图所示:3.安装成功后,输入pytho…

    2022年8月31日
    5
  • 什么是Java虚拟机_Java SDK

    什么是Java虚拟机_Java SDKJAVASDK就是JDK,JDK是整个Java的核心,包括了Java运行环境(JavaRuntimeEnvirnment),一堆Java工具和Java基础的类库(rt.jar)。不论什么Java应用服务器实质都是内置了某个版本的JDK。最主流的JDK是Sun公司发布的JDK,除了Sun之外,还有很多公司和组织都开发了自己的JDK,例如IBM公司开发的JDK,BEA公司的Jrocket,还有GN…

    2022年10月8日
    3

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注

关注全栈程序员社区公众号