自动控制原理环节(自动控制原理看谁的课)

以前读书的时候，学习自动控制的原理。 为了试验，咣咣做了各种相位振幅特性的问题，一点也不含糊，但实际上表示的是什么意思我完全不知道。 现在，我发现这有很多用处。 本文以初级惯性环节为切入点，对自动控制原理进行简要复习。 我喜欢在博客里写东西。 按照自己的想法，逻辑上一点一点往下。 不像写文章。

主惯性连杆的bode图

对于这一非常常见的初级惯性系统，其重要指标是截止频率。

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。

具体看看不同频率的输入经过上述一阶惯性环节后的效果吧。 如图4所示，在截止频率以前，1rad/s时输出信号的保真度高，大致能够追踪； 截止频率10rad/s时振幅下降到0.707，相位延迟45； 100rad/s时，振幅下降到0.173，相位延迟近80； 1000rad/s几乎没有响应了。 证明截止频率对输入信号的响应性能可以直接提供指标。

2开环增益和截止频率对bode图的影响2.1 更改转折频率

在变更s的系数之后，再看初级惯性环切的相位幅度特性，表示截止频率随着系数的减小而逐渐向右移位，向右移位也表示转换频率逐渐变大。 其实在这个地方，可以把s之前的系数当成采样时间。 实际上，采样时间越小，采样频率越高，其可跟踪的频率也越高。 所以，高采样率系统、高控制频率系统他的性能很好。 如果是0.01，也许可以很好地跟踪10rad/s的输入，但是如果是0.00001，就可以更好地跟踪。 这也是美联储多年来能够占领市场的原因。

2.1 更改开环增益

在上面的图中，总是将开关增益设为1来进行了实验，我们来看看开环增益对相位振幅特性的影响。 此图中的蓝线是s系数为0.01，即转换频率为100的曲线，其他四条是转换频率为10的曲线。 看下图可以得出以下两个结论。

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。

根据以上分析，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。

整理起来不容易。 请评价。 谢谢你。 ^_^参数整定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 (() ) ) ) ) )。

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