控制系统中,频率分析法的物理意义是什么

2020-11-21 18:38:34 字数 5827 阅读 6449

1楼:alphag的春天

一般是指某种特性随频率的

变化而变化的规律,通常会有一个与不同频率对应的某种性能**。

一个系统对不同频率的输入信号的响应。

举个简单不严谨但容易理解的例子:

您拿一个绿色的玻璃片,这个绿色的玻璃片就可以看做一个系统,然后用一束白光照射,只有绿光透射过玻璃片,白色的光是多种波长“赤橙黄绿青蓝紫”光的混合。这其中,每种颜色的光对应一个频率(可见光的颜色和波长相关,波长和频率成反比),而玻璃片对绿光的响应是通过,对其他光的响应是衰减,那么最后形成的输出光就是绿光,对这个过程的描述就是频率响应。

用频率法设计控制系统的实质是什么?

2楼:匿名用户

用频率法设计控制系统的实质就是为这个。设计。访问一个认可,所以必须用。频率法设计控制系统实质的确认。

3楼:查理之查

用频率法设计控制系统的实质是什么?基本上还是利用了频率之间的不同频率,采用不同的信号发给不同的控制设备,已起到控制的作用

系统的频率传输特性有什么物理意义

4楼:

系统或环节对正弦输入信号的稳态响应与输入函数之比称为频率特性。 频率特性能反映系统(环节)的动态特性 当对不同系统施加相同信号时,由于它们的动态特性不同,其稳态响应差异也很大。所以,频率特性虽然是从系统的稳态输出求出的,但却反映...

5楼:钦秀芳磨培

频率特性的物理意义

1、频率特性表示了系统对不同频率的正弦信号的“复现能力”或“跟踪能力”。在频率较低时,时,输入信号基本上可以按原比例在输出端复现出来,而在频率较高时,输入信号就被抑制而不能传递出去。对于实际中的系统,虽然形式不同,但一般都有这样的“低通”滤波及相位滞后作用。

2、频率特性随频率而变化,是因为系统含有储能元件。实际系统中往往存在弹簧、惯量或电容、电感这些储能元件,它们在能量交换时,使不同频率的信号具有不同的特性。

3、频率特性反映系统本身的特点,系统元件的参数(如机械系统的k、c、m)给定以后,频率特性就完全确定,系统随变化的规律也就完全确定。就是说,系统具有什么样的频率特性,取决于系统结构本身,与外界因素无关。

频率特性的物理意义是什么?可以用哪几种方法求取系统的频率特性

6楼:匿名用户

一般是指某种特性随频率的变化而变化的规律,通常会有一个与不同频率对应的某种性能**。

控制理论在控制应用中的重要性

7楼:匿名用户

现代控制理论与来经典控自制理论的差异主要表现在研究对象、研究方法、研究工具、分析方法、设计方法等几个方面,具体表现为: 经典控制理论以单输入单输出系统为研究对象,所用数学模型为高阶微分方程,采用传递函数法(外部描述法)和拉普拉斯变换,来作为研究方法和研究工具。分析方法和设计方法主要运用 频域(复域)、频率响应、根轨迹法和pid控制及校正网络。

现代控制论理论以多输入多输出系统为研究对象,采用一阶微分方程作为数学模型。研究问题时,以状态空间法(内部描述)为研究方法,以线性代数矩阵为研究工具。同时,分析方法采用了 复域、实域,可控和可观测,设计方法采用了状态反馈和输出反馈。

另外,经典控制理论中,频率法的物理意义直观、实用,难于实现最优控制,现代控制理论则易于实现最优控制和实时控制。

自动控制原理中频率法是自动控制系统的频域分析吗?

8楼:狮子hyq吧

对自动控制系统进行频域分析,用频率法,即频率特性法。

分析时,常用到频率特性图,如幅相频图和对数频率特性图。

分析控制系统的稳定性时,要用到奈奎斯特稳定判据。

控制理论的研究与应用?

9楼:琉璃萝莎

现代控制理论与经典控制理论的差异主要表现在研究对象、研究方法、研究工具、分析方法、设计方法等几个方面,具体表现为: 经典控制理论以单输入单输出系统为研究对象,所用数学模型为高阶微分方程,采用传递函数法(外部描述法)和拉普拉斯变换,来作为研究方法和研究工具。分析方法和设计方法主要运用 频域(复域)、频率响应、根轨迹法和pid控制及校正网络。

现代控制论理论以多输入多输出系统为研究对象,采用一阶微分方程作为数学模型。研究问题时,以状态空间法(内部描述)为研究方法,以线性代数矩阵为研究工具。同时,分析方法采用了 复域、实域,可控和可观测,设计方法采用了状态反馈和输出反馈。

另外,经典控制理论中,频率法的物理意义直观、实用,难于实现最优控制,现代控制理论则易于实现最优控制和实时控制。

10楼:啊往事知多少

控制理论与应用》创刊于1984年,月刊,是由中华人民共和国教育部主管,由华南理工大学、中国科学院系统科学研究所联合主办的学术期刊

11楼:这台冰箱有点冷

内容包括: 1) 系统建模、辨识与估计; 2) 数据驱动建模与控制;3)过程控制; 4)智能控制; 5)网络控制; 6) 非线性系统控制; 7) 随机系统控制; 8) **控制; 9) 多智能体系统及分布式控制; 10)鲁棒与自适应控制;11) 系统优化理论与算法; 12) 混杂系统与离散事件系统; 13)工程控制系统;14)航空与航天控制系统;15)新兴战略产业中的控制系统;16)博弈论与社会网络;17)微纳与量子系统;18)模式识别与机器学习;19)智能机器人;20) 先进控制理论在实际系统中的应用; 21)系统控制科学中的其它重要问题。

时域分析与频域分析的区别?

12楼:娱乐大潮咖

时域分析与频域分析的区别主要体现在含义、方法和结果的不同上。

1、优势不同:

(1)时域分析:有效提高信噪比,求取信号波形在不同时刻的相似性和关联性,获得反映机械设备运行状态的特征参数,为机械系统动态分析和故障诊断提供有效信息。

(2)频域分析:它引导人们从信号的表面深入到信号的本质,看到信号的组成部分。通过对成分的了解,人们可以更好地使用信号。

这种做法很像化学分析,比如污水处理,化学分析能够帮助工程师了解污水处理的效果,达到改进和提高处理方法的目的。有了信号分析的概念,就提高了人们的观察力。

2、分析方法不同:

(1)时域分析:时域分析在初值为零时,利用传递函数进行研究,用传递函数间接的评价系统的性能指标。

(2)频域分析:频域分析是研究控制系统的工程方法。 控制系统中的信号可以表示为不同频率的正弦信号的合成。

描述控制系统的稳态输出与不同频率正弦函数的输入信号之间的关系的数学模型称为频率特性,其反映了在正弦信号的作用下系统响应的性能。

3、结果不同:

(1)时域分析:描述物理量随时间的变化,因为自变量是信号的最基本和最直观的表达。 信号处理,放大,统计特征计算,相关分析和时域中的其他处理统称为信号的时域分析。

(2)频域分析:控制系统及其组件的频率特性可以通过分析方法和实验方法获得,并且可以通过各种形式的曲线表示,因此可以使用图形方法执行系统分析和控制器设计。

13楼:是你找到了我

一、性质不同

1、时域分析:控制系统在一定的输入下,根据输出量的时域表达式,分析系统的稳定性、瞬态和稳态性能。

2、频域分析:研究控制系统的一种工程方法。控制系统中的信号可以表示为不同频率的正弦信号的合成。

描述控制系统在不同频率的正弦函数作用时的稳态输出和输入信号之间关系的数学模型称为频率特性,反映了正弦信号作用下系统响应的性能。

二、原理特点不同

1、时域分析:时域分析在初值为零时,一般都利用传递函数进行研究,用传递函数间接的评价系统的性能指标。

2、频域分析:应用频率特性研究线性系统的一种**方法。频率特性和传递函数一样,可以用来表示线性系统或环节的动态特性。

建立在频率特性基础上的分析控制系统的频域法弥补了时域分析法中的不足,因而获得了广泛的应用。

14楼:學雅思

一、定义不同

1、时域分析:时域分析是指控制系统在一定的输入下,根据输出量的时域表达式,分析系统的稳定性、瞬态和稳态性能。

2、频域分析:频域分析法是研究控制系统的一种经典方法,是在频域范围内应用**分析法评价系统性能的一种工程方法。

二、分析方法不同

1、时域分析:时域分析在初值为零时,利用传递函数进行研究,用传递函数间接的评价系统的性能指标。

2、频域分析:频域分析法是研究控制系统的一种工程方法。控制系统中的信号可以表示为不同频率的正弦信号的合成。

描述控制系统在不同频率的正弦函数作用时的稳态输出和输入信号之间关系的数学模型称为频率特性,它反映了正弦信号作用下系统响应的性能。

三、结果不同

1、时域分析:以时间为自变量描述物理量的变化是信号最基本、最直观的表达形式。在时域内对信号进行滤波、放大、统计特征计算、相关性分析等处理,统称为信号的时域分析。

通过时域的分析方法可以有效提高信噪比,求取信号波形在不同时刻的相似性和关联性,获得反映机械设备运行状态的特征参数,为机械系统动态分析和故障诊断提供有效信息。

2、频域分析:控制系统及其元部件的频率特性可以运用分析法和实验方法获得,并可用多种形式的曲线表示,因而系统分析和控制器设计可以应用**法进行。

其次,频率特性物理意义明确。对于一阶系统和二阶系统,频域性能指标和时域性能指标有确定的对应关系;对于高阶系统,可建立近似的对应关系。

15楼:

时域分析与频域分析是对模拟信号的两个观察面。时域分析是以时间轴为坐标表示动态信号的关系;频域分析是把信号变为以频率轴为坐标表示出来。一般来说,时域的表示较为形象与直观,频域分析则更为简练,剖析问题更为深刻和方便。

目前,信号分析的趋势是从时域向频域发展。然而,它们是互相联系,缺一不可,相辅相成的。

16楼:匿名用户

时域分析:波形及其特征数据,峰峰值、峰值、有效值、均值、歪度、峭度和波峰因子等,轴心轨迹

频域分析:频谱及其特征数据,中心频率、均方根频率、频率标准差和频率集中度等,频谱与转速与时间的关系等。

频率特性的求取主要有哪三种方法??? 20

17楼:我的行云笔记

一、依据频率特性的定义求取系统的频率特性;

二、由传递函数直接令s=jw求取系统频率特性;

三、用试验方法求取系统频率特性。

具体解释为:

一、已知系统微分方程,可将正弦函数代入,求系统输出的稳态解,输出变量稳态解与输入正弦函数的复数比即为系统的频率特性。

二、已知系统传递函数g(s),可将传递函数中的“s”代之以“jw”,即可得系统频率特性g(jw)。

三、通过实验的手段求取。对实验的线性定常系统输入正弦信号,不断改变输入信号的角频率,并得到对应的一系列输出的稳态振幅和相角,分别将它们与相应的输入正弦信号的幅值相比、相角相减,便得到频率特性。

扩展阅读:

频率特性的定义:

谐波输入下,输出响应中与输入同频率的谐波分量与谐波输入的幅值之比a(ω)为幅频特性,相位之差φ(ω)为相频特性,并称其指数表达形式为系统的频率特性。

稳定系统的频率特性等于输出和输入的傅氏变换之比,而这正是频率特性在自控原理中的物理意义。

对于稳定的线性定常系统,由谐波输入产生的输出稳态分量仍然是与输入同频率的谐波函数,而幅值和相位的变化是频率ω的函数,且与系统数学模型相关。稳定系统的频率特性可以用实验方法确定,即在系统输入端加上不同频率的正弦信号,然后测量系统输出的稳态响应,再根据幅频特性和相频特性作出系统的频率特性曲线。

对于不稳定的系统,输出响应稳态分量中含有由系统传递函数的不稳定极点产生的呈发散[2]或振荡的分量,所以不稳定系统的频率特性不能通过实验法确定。

频率特性的应用

在自控原理中,和传递函数与微分方程一样,频率特性是系统数学模型的一种表达形式,它表征了系统的运动规律,成为系统频域分析的理论依据。