已知某系统的开环对数频率特性如下图所示,试确定其开环传递函数。
根据对数幅频特性曲线,可以写出开环传递函数的表达形式如下:
根据对数频率特性的坐标特点有,可以确定开环增益。
根据相频特性的变化趋势(-270°-> -90°),可以判定系统为非最小相角系统。
G(s)中一阶复合微分环节和惯性环节至少有一个是“非最小相角”的,将系统可能的开环零点极点分布画出来,如下表所示:
分析相角的变化趋势,可见,只有当惯性环节极点在右半s平面,一阶复合微分环节零点在左半s平面是,相角才符合从-270°到-90°的变化规律。因此可以确定系统的开环传递函数为:
对于最小相角系统,对数幅频特性与对数相频特性之间存在唯一确定的对应关系,根据对数幅频特性就完全可以确定相应的对数相频特性和传递函数,反之亦然。由于对数幅频特性容易绘制,所以在分析最小相角系统时,通常只画其对数幅频特性,对数相频特性则只需概略画出,或者不画。
根据该传递函数模型,在北太真元搭建最小相角系统模型如下图所示:
设置仿真参数:
从上到下,传递函数参数依次为:
num = [1];den = [1 0];
num = [1 1];den = [1 -1];
仿真时长:10s;步长0.01s;求解器:ode4
得到的仿真结果,如下图所示: