考研851 自动控制原理
题海 · 题解 · p.254

最小相位惯性环节:\(\omega_1=0.2\),斜率减小 20dB/dec。

最小相位一阶微分环节:\(\omega_2=0.5\),斜率增大 20dB/dec。

最小相位振荡环节:\(\omega_3=1\),斜率减小 40dB/dec。

最小交接频率:\(\omega_{min}=\omega_1=0.2\)

② 绘制低频段(\(\omega<\omega_{min}\))渐近特性曲线。

因为 \(\upsilon=1\)\(20\lg K=20\lg100=40\text{dB}\),则低频段渐近线斜率 \(k=-20\text{dB/dec}\),并且通过点 \((1,20\lg100)=(1,40\text{dB})\)

③ 绘制频段 \(\omega\geqslant\omega_{min}\) 渐近特性曲线。

\(\omega_{min}\leqslant\omega<\omega_2\)\(\quad k=-40\text{dB/dec}\)

\(\omega_2\leqslant\omega<\omega_3\)\(\quad k=-20\text{dB/dec}\)

\(\omega\geqslant\omega_3\)\(\quad k=-60\text{dB/dec}\)

系统开环对数幅频渐近特性曲线如图5-20所示。

图:自控原理题海_p254_fig1

图5-20 \(G(s)=\dfrac{40(s+0.5)}{s(s+0.2)(s^2+s+1)}\)对数幅频渐近特性(MATLAB)

(4) \(\quad G(s)=\dfrac{10(s+0.2)}{s^2(s+0.1)}=\dfrac{20(5s+1)}{s^2(10s+1)}\)

① 确定各交接频率 \(\omega_i,i=1,2\) 及斜率变化值。

最小相位惯性环节:\(\omega_1=0.1\),斜率减小 20dB/dec。

最小相位一阶微分环节:\(\omega_2=0.2\),斜率增大 20dB/dec。

最小交接频率:\(\omega_{min}=\omega_1=0.1\)

② 绘制低频段(\(\omega<\omega_{min}\))渐近特性曲线。因为 \(\upsilon=2\)\(20\lg K=20\lg20=26.02\text{dB}\),则低频段渐近线斜率 \(k=-40\text{dB/dec}\),并且通过点 \((1,20\lg20)=(1,26.02\text{dB})\)

③ 绘制频段 \(\omega\geqslant\omega_{min}\) 渐近特性曲线。

\(\omega_{min}\leqslant\omega<\omega_2\)\(\quad k=-60\text{dB/dec}\)

\(\omega\geqslant\omega_2\)\(\quad k=-40\text{dB/dec}\)

系统开环对数幅频渐近特性曲线如图5-21所示。

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