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二、开环频率特性对数坐标图的绘制1、从解析形式看对数坐标图的绘制G ( j ) G1 ( j )G2 ( j ) Gn ( j ) A1 ( ) A2 ( ) An ( )e j[ 1 ( ) 2 ( ) n ( )] A( )e j ( )
A( ) A1 ( ) A2 ( ) An20 lg A( ) 20 lg A1 ( ) 20 lg A2 ( ) 20 lg An ( ) 20 lg Ai ( )n i 1
( ) 1 ( ) 2 ( ) n ( ) n ( )i 1
n
对数幅频特性和相频特性都符合叠加原则。
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系统Bode图的绘制(叠加法) 例 绘制开环传递函数的对数坐标图1 7.5( s 1) 3 G( s) 1 1 2 s( s 1)( s s 1) 2 2
(1)比例 (2)积分 (3)振荡 (4)惯性
20lgK=20lg7.5=17.5dB; ( ) =00 -20lg 0
斜率为 20dB / dec, 过( = 0dB)点的直线; 90 1,
转折频率 3= 2 转折频率 2=2
(5)一阶微分 转折频率 1=3
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L( ) dB6040 20
-20 -600.010.1 1
-80
+20
一阶微分 比例
rad / s
10-20
-20 -40
积分-40
-20
惯性
-60
-60
振荡
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( )900 0.01 0.1 1 10
一阶微分
惯性
rad / s 比例 积分
-900-1800 -2700
振荡
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典型环节对数坐标图的特点: 比例环节和积分环节在整个频率段上起作用; 惯性环节、一阶微分环节、振荡环节和二阶 微分环节在转角频率之前的渐近线为0dB, 在转角频率之后的渐近线为斜率分别为-20、 20、-40、40dB/dec的斜线。
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2、系统Bode图的实用绘制法——分段法(1)求出各环节的转折频率,并标注在对数坐标图上。 (注意把频率特性写出尾1形式) (2)确定低频(小于最小转折频率)段幅频特性。(不考虑惯性、一阶微分、振荡环节)
为一直线,且过( =1,20lgK)点, L( ) 20lg K 20lg 0 0dB / dec 斜率由积分环节的个数决定 1 20dB / dec 2 40dB / dec
1
(3)依次画转折频率以后部分,增减斜率。
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例:绘制开环对数幅频渐近特性曲线300( s 2) G( s) H ( s) s ( s 0.5)( s 30)
解:
40(0.5s 1) G ( s) H ( s) 1 s(2s 1)( s 1) 30
低频段: 经过点( 1,20lgk=32dB)斜率为-20dB/dec的直线
斜率
0~0.5
0.5~2 2~30 30~∞ -20 -40 -20 -40
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幅频特性L( )-20 40
G(s) H (s)
40(0.5 s 1)1 s ( 2 s 1)( s 1) 30
-40 20 0 0.1 -20 0.5 1 2 -20 10 30 -40 100 ω
-40
低频段: 经过点( 1,20lgk=32dB)斜率为-20dB/dec的直线
斜率
0~0.5 -20
0.5~2 -40
2~30 -20
30~∞ -40

