机械工程控制基础Chp.4 频率特性分析

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机械工程控制基础Chp.4 频率特性分析

1 概述

-、频域法的特点：系统分析法：时域法、频域法
①仅数学语言表达不同。t转换为ω，不影响对系统本身物理过程的分析；
②时域法侧重于计算分析，频域法侧重于作图分析；
工程上更喜欢频域法
③优点：
a)系统无法用计算分析法建立传递函数时，可用频域法求出频率特性，进而导出其传递函数；
b)验证原传递函数的正确性：计算法建立的传递函数，通过实验求出频率特性以验证；
c)物理意义较直观。
④缺点：仅适用于线性定常系统
工程上大量使用频域法。

二 基本概念
1、频率响应：
定义：系统对正弦（或余弦）信号的稳态响应。
输入：xi(t)Xisinωt 输出：包括两部分：
①瞬态响应：非正弦函数，且t→∞时，瞬态响应为零。
②稳态响应：与输入信号同频率的波形，仍为正弦波，但振幅和相位发生变化。
讨论：
a)频率响应仅是时间响应的特例；
b)频率响应反映系统的动态特性：输出随ω变化（非t）；
c)为何羊谐信号为输入
原因：工程上绝大多数
周期信号可用F级数展开成叠加的离散谐波信号；
非周期信号可用F变换展开成叠加的连续谐波信号。
→用正弦信号作输入合理。