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绘制系统开环Nyquist图的优化方法

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:在掌握了典型环节频率特性的基础上,可以作出系统的开环频率特性曲线,即开环Nyquist图和开环Bode图,进而可以利用这些图形对所研究的系统进行分析。接下来介绍开环Nyquist图的绘制。求Nyquist图与实轴的交点,交点可用Im[G(jω)]=0求出。图4-24例4-2系统的Nyquist图曲线的特征点:当U(ω)=0时,

绘制系统开环Nyquist图的优化方法

在掌握了典型环节频率特性的基础上,可以作出系统的开环频率特性曲线,即开环Nyquist图和开环Bode图,进而可以利用这些图形对所研究的系统进行分析。接下来介绍开环Nyquist图的绘制。

1.一般步骤

(1)分别写出开环系统中各个典型环节的幅频特性相频特性

(2)写出开环系统的A(ω)和φ(ω)表达式。

(3)分别求出ω=0和ω为无穷大时的G(jω)。

(4)求Nyquist图与实轴的交点,交点可用Im[G(jω)]=0求出。

(5)求Nyquist图与虚轴的交点,交点可用Re[G(jω)]=0求出。

(6)必要时再画出中间几点,勾画大致曲线。

2.举例

【例4-2】已知系统开环传递函数试绘制其Nyquist图。

解 系统频率特性为(www.xing528.com)

组成该系统的典型环节为:比例环节、积分环节,惯性环节。

实频特性和虚频特性分别为

曲线的起始点和终点为

所以,该系统的Nyquist图在位于第一、二象限,在起始端ω=0时,Nyquist图在与负实轴平行的无穷远处,Nyquist图的终点在坐标原点,且终点的切线方向为-360°方向,如图4-24所示。

图4-24 例4-2系统的Nyquist图

曲线的特征点:当U(ω)=0时,

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