機械工程控制基礎Chp.4 頻率特性分析
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1 概述
一、頻域法的特點：系統分析法：時域法、頻域法
①僅數學語言表達不同。t轉換為ω，不影響對系統本身物理過程的分析；
②時域法側重于計算分析，頻域法側重于作圖分析；
工程上更喜歡頻域法
③優點：
a)系統無法用計算分析法建立傳遞函數時，可用頻域法求出頻率特性，進而導出其傳遞函數；
b)驗證原傳遞函數的正確性：計算法建立的傳遞函數，通過實驗求出頻率特性以驗證；
c)物理意義較直觀。
④缺點：僅適用于線性定常系統
工程上大量使用頻域法。
二 基本概念
1、頻率響應：
定義：系統對正弦（或余弦）信號的穩態響應。
輸入：xi(t)=Xisinωt 輸出：包括兩部分：
①瞬態響應：非正弦函數，且t→∞時，瞬態響應為零。
②穩態響應：與輸入信號同頻率的波形，仍為正弦波，但振幅和相位發生變化。
討論：
a)頻率響應僅是時間響應的特例；
b)頻率響應反映系統的動態特性：輸出隨ω變化（非t）；
c)為何選簡諧信號為輸入？
原因：工程上絕大多數
周期信號可用F級數展開成疊加的離散諧波信號；
非周期信號可用F變換展開成疊加的連續諧波信號。
→用正弦信號作輸入合理。
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