设二阶系统的传递函数,其阻尼系数ξ和无阻尼自然频率ω分别为()。
A 、ξ=0.6,Ω=3.0
B 、ξ=0.4,Ω=9.0
C 、ξ=1.2,Ω=3.0
D 、ξ=9.0,Ω=3.6
【正确答案:A】
标准形式二阶系统的闭环传递函数为:,该二阶系统与标准形式对比可得到:,解得:ω=3,ξ=0.6。
wd=wn*sqrt(1-xi^2)
其中,wd为有阻尼频率
wn为无阻尼频率
xi为阻尼比
在自动化领域,所谓欠阻尼,说明阻尼不够大,因此这个阻尼并不足以阻止振动越过平衡位置,此时系统将做振幅逐渐减小的周期性阻尼振动。系统的运动被不断阻碍,所以振幅减衰,并且振动周期也是越来越长,经过较长时间后,振动停止。
扩展资料:
任何一个振动系统,当阻尼增加到一定程度时,物体的运动是非周期性的,物体振动连一次都不能完成,只是慢慢地回到平衡位置就停止了。
一个系统受初扰动后不再受外界激励,因受到阻力造成能量损失而位移峰值渐减的振动称为阻尼振动。系统的状态由阻尼率ζ来划分。不同系统中ζ的计算式不同,但意义一样。
参考资料来源:百度百科--欠阻尼
二阶系求ξ和ωn方法如下:
二阶系统阻尼比ζ越小,上升时间tr则越小;ζ越大则tr越大。固有频率ωn越大,tr越小,反之则tr越大。固有频率具有角速度的量纲,而阻尼比为无量纲参量。
系统的行为由上定义的两个参量——固有频率ωn和阻尼比ζ所决定。
当ζ =1时,γ的解为一对重实根,此时系统的阻尼形式称为临界阻尼。
当ζ >1时,γ的解为一对互异实根,此时系统的阻尼形式称为过阻尼。
当0<ζ <1时,γ的解为一对共轭虚根,此时系统的阻尼形式称为欠阻尼。在欠阻尼的情况下,系统将以圆频率相对平衡位置作往复振动。
模态阻尼准确的来讲是模态阻尼比,定义成每阶模态下与临界阻尼的比率。模态阻尼一般的模态测试中可以直接测试得到,一般从0.01到高阻尼系统的0.15或者更高。
与质量矩阵成正比的部分当频率趋于零时,变得无穷大,随着频率的增加而迅速变小;与刚度矩阵成正比的部分,则随着频率的增加而线性增加。
首先,一阶系统(惯性环节)的对数幅频特性曲线可近似看做由两条曲线组成:以ω=1/T为转折频率,ω<1/T取0dB的水平直线,ω>1/T时取斜率为-20dB/dec的直线。所以,一阶系统(惯性系统)应先化为标准的1/(Ts+1),则转折频率为ω=1/T。
二阶系统(震荡环节)的对数幅频特性曲线也可以近似的看做由两条直线组成:ω<ω′时,取0;当ω>ω′时,取斜率为-40dB/dec的直线。(其中ω′为二阶系统的无阻尼自然振荡角频率,可由二阶系统的标准式得到)。所以,二阶系统(震荡环节)的的转折频率为ω=ω′。
在没有人直接参与的情况下,利用外加的设备或装置(称控制装置或控制器),使机器、设备或生产过程(统称被控对象)的某个工作状态或参数(即被控制量)自动地按照预定的规律运行。