4 控制系统的频域分析,4 控制系统的频域分析,4.1频率特性概述 定义:频率特性指控制系统或元件在正弦输入信号作用下的稳态响应,即系统或元件在正弦信号作用下的稳态响应的振幅、相位与作用频率之间的依赖关系。,4 控制系统的频域分析,对于线性定常系统,当系统的输入为正弦信号时,经过足够长的时间后,系统运动到达稳定状态,则系统的输出为何种形式?,4 控制系统的频域分析,当线性定常系统的输入为正弦信号时,输出亦为正弦信号,但输出的幅值和相位都和输入的不同,并且都是输入频率的函数。 当 时,相应的求出 和 ,就可以在频率域内对系统进行描述,即系统的频率特性。 这里: 称为幅频特性; 称为相频特性。,4 控制系统的频域分析,频率特性函数的求取方法: 1)如果已知系统的微分方程,可将输入变量以正弦函数代入,求系统的输出变量的稳态解,输出变量的稳态解与输入正弦函数的复数比即为系统的频率特性函数; 2)如果已知系统的传递函数,可将系统传递函数中的s代之以j,即得到系统的频率特性函数; 3)可以通过实验的手段求出。,4 控制系统的频域分析,频率特性是以输出量和