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伯德图/伯德图和奈奎斯特图区别

放大字体  缩小字体 发布日期:2025-10-30 13:36:58    来源:本站    作者:admin    浏览次数:66    评论:0
导读

  振荡环节的伯德图具有一个转折频率Wc=Wn,直接下降至-40db/dec。而两个惯性环节则会显示出两个转折频率,第一个转折频率降至

  振荡环节的伯德图具有一个转折频率Wc=Wn,直接下降至-40db/dec。而两个惯性环节则会显示出两个转折频率,第一个转折频率降至-20db/dec,第二个转折频率降至-40db/dec。如果两个惯性环节的转折频率相同,那么它们将表现为一个振荡环节。在分析伯德图时,转折频率是关键指标之一。

  绘制伯德图:基本环节分解:将开环频率特性分解为基本环节的乘积,包括比例、惯性、一阶微分、积分、微分和振荡环节。计算对数幅值和相角:计算各环节的对数幅值和相角,然后合成整个系统的伯德图。

  比例环节; 惯性环节; 一阶微分环节; 积分环节; 微分环节; 振荡环节; 二阶微分环节; 延迟环节。

  伯德图的基本概念 伯德图,亦称对数频率特性曲线,是分析线性时不变系统频率响应的重要工具。它主要由两部分组成:对数幅频特性和对数相频特性,横轴采用对数分度表示频率。

  下面,我们来看一个挑战性的例子——二阶振荡环节的典型特性。其传递函数 ,频率特性为 。通过极限计算,我们能计算出幅频和相频的精确表达式,进而根据特定的转折频率,绘制出伯德图,其中谐振峰值和谐振频率成为关键点。

  

  1、开环对数幅频特性曲线是伯德图。从定义上讲,伯德图是系统频率响应的一种图示方法。也称为开环对数频率特性曲线。其作用是根据Bode图,从系统频率的角度分析系统性能。

  2、开环对数幅频特性曲线与0dB线开环对数幅频特性曲线是描述系统开环增益随频率变化的对数曲线。在控制系统中,这一曲线对于分析系统的稳定性和频率响应特性至关重要。0dB线则是指增益为1(或0dB)的借鉴线,在对数幅频特性曲线上表现为一条水平线。

  3、伯德图是系统频率响应的一种图示方法。也称为开环对数频率特性曲线。根据Bode图,从系统频率的角度分析系统性能。伯德图由两张图组成,一个是幅频特性曲线,另一个是相频特性曲线。伯德图横坐标为对数刻度,纵坐标幅值或相角采用线性分度。

  1、伯德图(Bode plot)是用于描述线性系统频率响应的一种图形表示方法。在伯德图中,低频段与坐标轴的交点处的频率被称为截止频率,表示系统的临界点。当我们考虑一个一阶系统(例如,低通滤波器)的伯德图时,其传递函数可以表示为H(s)=K / (s + K),其中K为系统增益。

  2、从定义上讲,伯德图是系统频率响应的一种图示方法。也称为开环对数频率特性曲线。其作用是根据Bode图,从系统频率的角度分析系统性能。而且在实际的操作过程中,首先将开环频率特性改写为基本环节的乘积,画出各基本环节的伯德图,然后把各基本环节伯德图的对数幅值相加,相角相加,就得到系统的伯德图。

  3、通常为了书写方便,把20lg|G(jω)|用符号L(ω)表示。另一幅是相频图或相角图(phase-angle plot),它的纵坐标为f(ω),单位为度(°)。两幅图的纵坐标都按线性分度,横坐标按lgω分度,单位为弧度/秒(rad/s)。由此构成的坐标系称为半对数坐标系。

  4、横坐标是lgw,所以w不能等于0,物理上的概念就是w=0不是正弦波输入,没意义的。所以对数伯德图的横坐标是没有原点的,w很小即可。把这些概念搞懂了,做题就很容易了。

  5、来说,分别由对数幅频特性和相频特性组成的对数频率特性图,称为bode图。或环节的频率特性的表示方法很多,本质都是一样的,只是表示的行驶不同而已,最常用的就是幅相频率特性,对数频率特性和对数幅相频率特性。楼主应该也是研究自控呢吧,可以翻翻相关的书。

  6、伯德图gm是对数坐标图的幅值裕度。伯德图是系统频率响应的一种图示方法。伯德图由幅值图和相角图组成,两者都按频率的对数分度绘制,故伯德图常也称为对数坐标图。而在对数坐标图中有一个margin函数,格式是[Gm,Pm,Wcg,Wcp]=margin(G);Gm是幅值裕度,Pm是相角裕度,Wcg是截止频率,Wcp是穿越频率。

  1、对于闭环系统,如果开环传递函数极点或零点的实部小于或等于零,则称它是最小相位系统;如果开环传递函中有正实部的零点或极点,或有延迟环节,则称系统是非最小相位系统,G(s)是一个非最小相位系统。

  2、总结: 稳定性判断:只有当相位裕度和幅值裕度都大于零时,系统才是稳定的。 伯德图作用:伯德图通过直观展示系统的幅值响应和相位响应,帮助我们方便地计算出相位裕度和幅值裕度,从而判断系统的稳定性。

  3、总结:在伯德图上,同时满足相位裕度大于零和幅值裕度大于零的条件,可以判断系统为稳定系统。若其中一个条件不满足,则系统不稳定。通过这两个参量,我们可以直观地评估系统的稳定性。

  4、稳定性分析:通过相频图的相位裕度(相位达到-180°时的增益)和幅频图的增益裕度(增益为0dB时的相位),判断系统的稳定性。控制器设计:在自动控制领域,伯德图是设计PID控制器、调整系统动态性能的重要工具。机械故障诊断:在旋转机械中,伯德图可识别共振频率、临界转速等关键参数,辅助预测设备故障。

  5、看频率和系统稳定性。在不同频率下,系统增益的大小及相位,也可以看出增益大小及相位随频率变化的趋势。对系统稳定性进行判断,伯德图的图形和系统的增益,极点、零点的个数及位置有关系统稳定性,伯德图的图形和系统的增益,极点、零点的个数及位置有关。

  6、总结:稳定性判断:通过伯德图观察系统稳定性时,需要同时考虑相位裕度和幅值裕度。只有当这两个参量都大于零时,系统才是稳定的。实际应用:在工程实践中,除了要求系统稳定外,还希望系统具有良好的动态性能。因此,一般会要求相位裕度大于等于45度,并关注幅值裕度的大小以确保系统在各种工况下的稳定性。

  1、伯德图分析系统性能的方法主要包括以下几点:绘制伯德图:基本环节分解:将开环频率特性分解为基本环节的乘积,包括比例、惯性、一阶微分、积分、微分和振荡环节。计算对数幅值和相角:计算各环节的对数幅值和相角,然后合成整个系统的伯德图。

  2、带宽如同速度的尺子,高带宽带来快速响应,但可能牺牲稳定性;低带宽则意味着动态响应的缺失。通过带宽分析,可以权衡系统的响应速度和稳定性。利用MATLAB等工具:在控制器设计中,可以利用MATLAB等软件的图形工具箱进行伯德图的分析和绘制,使分析更加精准无误。通过调整横轴的选取,可以进一步细化分析过程。

  3、伯德图的魔法还在于,只需简单计算:相位裕度=φ(ωc) - (-180°),幅值裕度=0 - A(ωg),正裕度,象征着系统的稳健。而在控制器设计中,MATLAB的图形工具箱如虎添翼,横轴选取 r a d / s 或 H z,让分析更加精准无误。

  4、伯德图是系统频率响应的一种图示方法。也称为开环对数频率特性曲线。根据Bode图,从系统频率的角度分析系统性能。伯德图由两张图组成,一个是幅频特性曲线,另一个是相频特性曲线。伯德图横坐标为对数刻度,纵坐标幅值或相角采用线性分度。

  5、伯德图(Bode Plot)的原理解析以及工程化方法伯德图原理解析 伯德图是控制系统设计中的重要工具,能够直观地展示系统的频率响应特性。伯德图由两部分组成:上半部分为幅频图,下半部分为相频图。幅频图 定义:幅频图是描述信号幅值与信号频率关系的二维图。

 
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