考研851 自动控制原理
题海 · 题解 · p.265

图:图5-35 最小相位系统的开环对数幅频渐近特性曲线(a)(b)(c)(d)

图 5-35 最小相位系统的开环对数幅频渐近特性曲线

选取 \(\omega_1 = 0.1, \omega_2 = 20\)。图 5-35(a)系统 MATLAB 验证结果如图 5-36 所示。

图:图5-36 G(s)开环对数幅频渐近特性曲线(MATLAB)

图 5-36 \(G(s)=\dfrac{100}{\left(\dfrac{s}{0.1}+1\right)\left(\dfrac{s}{20}+1\right)}\)开环对数幅频渐近特性曲线(MATLAB)

MATLAB 文本:exe521a.m

K=100;w1=0.1;w2=20;
G=tf(K,conv([1/w1,1],[1/w2,1]));
[x0,y0,w]=bode(G);[x,y]=bd_asymp(G,w);
semilogx(x,y),grid;

(2) 图 5-35(b)系统。

① 确定系统积分环节或微分环节的个数。因为开环对数幅频渐近特性曲线的低频渐近线的斜率为\(-40\mathrm{dB/dec}\),故有 \(v=2\)

② 确定系统开环传递函数结构形式。\(\omega=\omega_1\) 处,斜率变化\(+20\mathrm{dB/dec}\),对应一阶微分环节;\(\omega=\omega_2\) 处,斜率变化\(-20\mathrm{dB/dec}\),对应惯性环节。因此,系统应具有下述开环传递函数:

$\(G(s) = \dfrac{K\left(\dfrac{s}{\omega_1}+1\right)}{s^2\left(\dfrac{s}{\omega_2}+1\right)}\)$