5.2.3 惯性环节与一阶微分环节的频率特性 (动画:典型环节的频率特性)
1. 惯性环节的频率特性
惯性环节的传递函数
(其中极点 ) ( 5.9 )
于是惯性环节的频率特性为
( 5.10 )
式中φ(ω)=-arctgωT。其幅相频率特性曲线为一圆,如图 5.3(b)所示。
2. 一阶微分环节的频率特性
一阶微分环节的传递函数
于是一阶微分环节的频率特性为
相比较可以看到: 一阶微分环节的频率特性是惯性环节的逆频率特性。
(1) 它们的幅值互为倒数,而相角差一符号。于是一阶微分环节的幅相频率特性曲线,如图 5.3 (c) 所示。
(2) 它们的对数幅频特性和对数相频特性只差一个负号。如果它们的转折频率相等,则一阶微分环节的伯德图与惯性环节的伯德图是关于ω轴对称的。
3. 多重因子 的对数频率特性
将上述单重因子 (其中为惯性环节,为一阶微分环节) 的对数频率特性加以推广,则可绘制多重因子(1+jωT)q 的对数频率特性曲线, 转折频率(ω=1/T)将对数幅频曲线分为两部分:低频段和高频段。其低频渐近线是0分贝的水平线,高频渐近线是斜率为-20qdB/dec(对应于 因子)或20qdB/dec( 对应于 因子)的直线。
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