1增益裕量和相角裕量 回顾我们在奈奎斯特图中所给出的增益裕量和相角裕量的定义: 现在,考虑波特图对于这些概念的变换,注意以下几点:

1波特图 波特图和极坐标图一样,得到了广泛的使用。你们将发现,波特 图比极坐标图更容易绘制。我们还可以看到,根据波特图可以很快确 定系统各方面的性能

1简单滞后环节 考虑一个简单的滞后项:s=1oT+1

当我们在时域上对控制系统进行分析研究时,我们运用二阶系统 作为研究各种指标如超调量、上升时间、调节时间等的模型。尽管这 些指标特别针对二阶系统,但是我们也会发现对于分析更复杂的系统 它们也是很有用的。我们所作的基本假设是,对大多数系统来说,存 在一对主导极点,它们可以决定更大、更复杂系统的总的行为

假定我们感兴趣的是闭环频率响应与开环频率响应的关系。我们 知道,对于单位反馈系统,它们之间的关系如下: 并且只需要进行一些处理,我们就可以由开环频率响应获得闭环 响应的函数 那么,如果我们定义 并代入上述表达式,我们可得到 这里我们应用符号来简化这些表达式

通常,在没有开环极点位于右半平面上的情况下,可以用增益裕 量和相角裕量来评价反馈控制系统的性能。特别地,可以根据-点附 近区域内的奈奎斯特图对系统进行性能评价。 现在考虑-1点到G(jo)曲线上的任一点的向量,它实际上就是 G(jω)+1。因此,频率为ω的闭环响应的模即为这两个向量的比值

回顾上一讲的内容,如果系统G(s)的输入信号是幅值为A的稳定 正弦信号,则 稳态输出信号是幅值为A·M(a)、相移为叭(a)的正弦信号 其中 现在让我们暂停一下,来考虑关于G(o)的一些说明

通过考虑s平面内的D型围线,可以获得一种重要的并且很有用 的控制系统的设计方法。D型围线如下所示: 注意到该曲线的垂直部分穿越了整个虚轴,这也正是我们所知的 G(s)平面上的系统的频率响应

考虑如下的实验,该实验中稳定的线性系统由正弦输入信号驱 动。 该输入信号的拉普拉斯变换为 如果G(s)是系统的传递函数,则输出量的拉普拉斯变换为

麻省理工学院：《自动控制原理》课程教学资源（课件讲义）第30讲 Nyquist图举例