二阶谐振系统的S域分析讲解.pptx

15.4 5.4 二阶谐振系统的二阶谐振系统的S S域分析域分析谐振频率衰减阻尼因子频率变化影响高品质因素2（一）谐振频率等效衰减因素 谐振频率 3(二)阻尼衰减因子 的影响若 不变，则共轭极点总是落在以原点为圆心，以 为半径的左半圆弧上等幅震荡衰减震荡4 临界不起振实数根本不起振5（三）频率变化影响当频率变化时 在S平面沿着虚轴移动，将 代入Z(s)，则为系统频率特性，幅度、相位均沿 变化。6讨论 的前提下，不变 而 变化的情况78斜边乘高直 角边之积9 显著增长，而 增长缓慢些10(四)高品质因素的影响品质因素定义为品质因素定义为 包括了包括了 两方面的影响两方面的影响 高，若谐振频率一定，则高，若谐振频率一定，则 小，损小，损耗小，容易震荡，频率特性尖锐耗小，容易震荡，频率特性尖锐 低，则相反低，则相反11例如：当 时的情况 放大当 在 附近时的频率特性1213边带带宽 高带窄14例如：高阶系统（极零点靠近虚轴）无损电路，即 很小15零点处相位从-90度到+90度跳变极点处相位从+90度到-90度跳变16有非常靠近虚轴的零极点零点处相位从-90度到+90度逐渐变化极点处相位从+90度到-90度逐渐变化175.5全通网络和最小相移网络系统位于极点左半平面，零点位于右半系统位于极点左半平面，零点位于右半平面，且零点极点对于平面，且零点极点对于 轴互为镜象对轴互为镜象对称则，这种系统函数成为全通函数，此称则，这种系统函数成为全通函数，此系统成为全通系统，或全通网络系统成为全通系统，或全通网络。全通，即幅频特性为常数，相移肯定不全通，即幅频特性为常数，相移肯定不是零，它本身是非最小相移网络是零，它本身是非最小相移网络18全通网络的零极点分布从对称零点极点之和为180度逐渐减少最后为-360度1920例：一些对称性强的网络可能是全通网络一些对称性强的网络可能是全通网络零极点镜相对称21最小相移网络零点位于右半平面，矢量夹角的绝对值零点位于右半平面，矢量夹角的绝对值较大较大零点为于左半平面，矢量夹角的绝对值零点为于左半平面，矢量夹角的绝对值较小较小定义：零点仅位于左半平面或虚轴上的定义：零点仅位于左半平面或虚轴上的网络函数称为网络函数称为“最小相移网络最小相移网络”非最小相移网络可以看成最小相移网络非最小相移网络可以看成最小相移网络和全通网络的极联和全通网络的极联22相互抵消乘235.6 系统稳定性一个稳定系统对于有界激励信号产生有一个稳定系统对于有界激励信号产生有界的响应函数界的响应函数稳定性是系统自身的性质之一，系统是稳定性是系统自身的性质之一，系统是否稳定与激励情况无关否稳定与激励情况无关系统冲激相应和系统函数也表征了系统系统冲激相应和系统函数也表征了系统的稳定性的稳定性24稳定性的三种情况稳定性的三种情况稳定系统：稳定系统：H(s)全部极点落在左半平面全部极点落在左半平面（除虚轴外）（除虚轴外）不稳定系统：不稳定系统：H(s)有极点在右半平面，或有极点在右半平面，或虚轴有二阶以上重极点，不收敛。虚轴有二阶以上重极点，不收敛。边界稳定系统：边界稳定系统：H(s)有一阶极点，等幅震有一阶极点，等幅震荡荡25稳定系统对零极点的要求 在右半平面不能有极点，全在左半在右半平面不能有极点，全在左半面面 在虚轴上只能有一阶极点在虚轴上只能有一阶极点 分子方次最多比分母方次高一次，分子方次最多比分母方次高一次，即：转移函数即：转移函数 策动点函数策动点函数 中分母的中分母的 的因子只能是的因子只能是 的形式，其中的形式，其中 都是正值，乘得的都是正值，乘得的系数也是正值系数也是正值。26 从最高次幂到最低次幂无缺项，从最高次幂到最低次幂无缺项，可以为零。可以为零。要么全部缺偶次项要么全部缺偶次项要么全部缺奇次项要么全部缺奇次项 的性质也使用于的性质也使用于27稳定性分析的应用举例放大器或反馈系统是否产生自激？放大器或反馈系统是否产生自激？震荡器是否能起振？震荡器是否能起振？是否对某些信号有选频作用？是否对某些信号有选频作用？28例：已知 求：（1）（2）A满足什么条件能使系统稳定？解：必须满足：此时系统稳定。29例：已知反馈系统的阻抗为 系统的放大系数为 k 为常数求：产生自激震荡的条件？解：产生自激震荡的条件是实部为零实部为零等幅震荡稳定不稳定30作业5-39，5-41注：本章的幅频特性波特图因电子学和调节原理学过了，本课省略了。