自动控制原理-频率特性 G(jw ) 定义

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预先的知识点:

正题

定义一(物理定义):

定义二:

定义三(理解即可,不要求掌握):

运用:


预先的知识点:

1.复数

一般定义:z = a + bi

a:实部  Re(z)

b:虚部   Im(z)

z 的相角可以表示为:\Theta = \arctan \frac{b}{a};模为 :\vert z \vert = \sqrt{a^2 + b^2 }

求法看图 

 

2.反正切函数

 arctanarctan(即arctan)指反正切函数。

代码求角度:

package com.text;

public class Demo01 { 

        public static void main(String[] args) {

                double v = 0.4;

                double angle = Math.toDegrees(Math.atan(v));

                System.out.println(angle);

        }

}

或者自己百度,有网页工具。

运用:

复数 \frac{1}{1+j\omega T},它的相角等于 分子的相角减去分母的相角。

分子的虚部为0,分母实部为1,虚部为 \omega T ,所以 \theta = - \arctan \omega T

例如:

复数 \frac{3}{s + 5},则 \theta = -\arctan \frac{\omega }{5}

 

正题

定义一(物理定义):G(j\omega ) = \vert G(j\omega ) \vert \measuredangle G(j\omega )

物理定义:稳态正弦响应对输入信号的 幅值比*相角差

\vert G(j\omega ) \vert = \frac{\vert C_{s} (t) \vert }{\vert r(t) \vert } = \frac{1}{\sqrt{1 + \omega ^2T^2 } }

\measuredangle G(j\omega ) = \measuredangle C_{s} (t) - \measuredangle r(t) = -\arctan \omega T

 

定义二:G(j\omega ) = G(s)\vert _{s=j\omega }

\frac{1}{\sqrt{1 + \omega ^2T^2 } } \measuredangle \arctan \omega T = \vert \frac{1}{1 + j\omega T} \vert \measuredangle \frac{1}{1 + j\omega T} = \frac{1}{1 + j\omega T } = \frac{1}{1 + sT} | _{s = j\omega }

 

定义三(理解即可,不要求掌握):G(j\omega ) = \frac{C(j\omega ) }{R((j\omega )}

G(s) = C(s)/R(s)

C(s) = G(s)R(s)

C(j\omega ) = G(j\omega )\bullet R(j\omega )

运用:

 1,计算频率特性 G(j\omega )

2,计算稳态输出 C_{s} (t) 

3,计算稳态误差 e_{s} (t)

 

 

 

 

 

 

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