利用Bode图如何判断系统稳定与否?

如题所述

利用Bode图进行稳定性判定的判据是:

幅值裕度GM>0且相角PM裕度>0但是使用该判据进行稳定性判定必须满足一个前提条件:系统的开环传递函数必须为最小相位系统。

对于闭环系统,如果开环传递函数极点或零点的实部小于或等于零,则称它是最小相位系统;如果开环传递函中有正实部的零点或极点,或有延迟环节,则称系统是非最小相位系统,G(s)是一个非最小相位系统。

除了利用上述开环传递函数的伯德图进行稳定性判定之外,还可以通过开环传递函数的根轨迹、开环传递函数的奈奎斯特曲线和闭环传递函数的零极点分布图进行稳定性判定。F = tf([8 1 100],[2 3 -30])%开环传递函数

P=1(开环传递函数F(s)在围道内部的极点数量)N=1(开环传递函数的奈奎斯特曲线卷绕(-1 , j0)的次数)Z=P-N=0,系统稳定2。由开环传递函数的根轨迹可知根轨迹全部位于S左半平面,系统稳定,由闭环传递函数的零极点分布图可知闭环传递函数没有右半平面的极点,系统稳定。

扩展资料

Bode图(伯德图)为线性非时变系统的传递函数对频率的半对数坐标图,其横轴频率以对数尺度表示,纵坐标幅值或相角采用线性分度,利用伯德图可以看出系统的频率响应。

伯德图一般是由二张图组合而成, 伯德图由两张图组成:

1、G(jω)的幅值(以分贝,dB表示)-频率(以对数标度)对数坐标图,其上画有对数幅频曲线。

2、G(jω)的相角-频率(以对数标度)对数坐标图,其上画有相频曲线。

对数幅值的标准表达式为20 lg|G(jω)|,单位是分贝,相角的单位是度,由于增益用对数来表示(log(ab)=log(a)+log(b))。

因此一传递函数乘以一常数,在伯德增益图只需将图形的纵向移动即可,二传递函数的相乘,在波德幅频图就变成图形的相加。幅频图纵轴0分贝以下具有正增益裕度、属稳定区,反之属不稳定区。

参考资料来源:百度百科-伯德图

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