什麼叫系統的頻率特性?常用的幾何表示方法有哪些

2021-03-05 09:21:53 字數 6604 閱讀 9852

1樓:匿名使用者

系統的頻率特性一般是由傅立葉變換求出來,前提是知道系統傳遞函式或衝擊響應

當不知道系統函式的時候給系統輸入端加以不同頻率正弦激勵,系統輸出的正弦函式將會有幅值和相位變化,這個"變化"隨正弦頻率而變,就是系統頻率特性。(意思到了,語言組織不好)

幾何表示方法:貌似這個名詞不是標準的稱呼,半天才知道你的意思。常用的是傅立葉變換的影象,波特圖,幅相曲線,尼科爾斯圖。

還有,這個問題不該歸類於數學下哦,否則很久都不會有人回答你

2樓:

首先分析離散時間系統在指數序列 ( )輸入下的響應。設系統是因果的,單位樣值響應為 ,根據卷積公式,響應 (4.6-1) 上式花括號中的項為 在 處的值,設 存在,於是 (4.

6-2)該式說明,系統在指數序列輸入條件下,響應也為指數序列,其權值為 。若取 ,也即 ( ),則有 (4.6-3)由於輸入序列的計時起點為負無限大,按式(4.

6-3)求得的響應應該是有始輸入 的穩態解。 一般為複數,可用幅度和相位表示為 (4.6-4)於是,輸出為 (4.

6-5)該式表明,系統引入的幅度改變因子為 ,相位改變數為 。若輸入為正弦序列 (4.6-6)則輸出 (4.

6-7)其中在以上推導過程中,要求 必須存在,也即 的收斂域必須包含單位圓,或者說 的全部極點要在單位圓內。當輸入由兩個不同頻率的復指數序列的線性組合構成時,由線性系統的疊加性質,其輸出為相應輸出的線性組合,即其中 和 可以是複數。隨頻率 的變化稱為離散時間系統的頻率響應。

稱為幅度函式,而 稱為相位函式。由於 為 的周期函式,週期為 ,因而 也是 的周期函式。例如,若系統函式設a為實數, ,則頻率響應函式為幅度函式和相位函式分別為按以上兩式繪出的幅頻特性和相頻特性如圖4.

6-1所示,它們均是週期的。(a)幅頻響應 (b)相頻響應圖4.6-1 頻率響應當 為實序列時,由z變換定義式與 成共軛關係,則有 (4.

6-8) (4.6-9)即幅度函式是頻率的偶對稱函式,而相位函式是頻率的奇對稱函式,考慮到它們都是以 為週期的,故在 範圍內,幅頻特性以 為中心對稱,相頻特性以 為中心奇對稱,見圖4.6-1。

因此,在繪製離散時間系統的頻率特性時,只需要繪出 範圍內的頻響曲線。根據系統函式的極零點分佈,也可以通過幾何作圖方法簡單而直觀地繪出離散系統的頻率響應,這與連續系統中頻率響應的幾何作圖類似。考慮僅有一個極點和一個零點的系統函式用 置換z,頻率響應為 參看圖4.

6-2,從極點指向 點的向量稱為極點向量,從零點指向 點的向量稱為零點向量。當 從0到 變化時, 點沿單位圓移動,極點向量和零點向量隨著發生變化。當 離極點比較近時,極點向量的模 相對較小,幅度函式則較大,當 離零點比較近時,零點向量的模 相對較小,幅度函式也相對較小。

按這種方法,可粗略地繪出幅頻特性。圖4.6-2 頻率響應的幾何繪製例4.

6-1 試繪製 的幅頻響應和相頻響應。解 , , 的極零點分佈如圖4.6-2所示。

當 時,極點向量的模最小,在該頻率傳遞函式的幅度最大,可計算出隨著 的增加,極點向量的模增大,而零點向量的模減小,因而幅度函式不斷變小;在 處,極點向量最大,零點向量最小,因而幅度函式最小,其值為幅頻響應如圖4.6-3(a)所示。相頻響應也可用幾何作圖的方法繪出,對每一頻率,它等於零點向量的輻角減去極點向量的輻角,相頻響應如圖4.

6-3(b)所示。(a) (b)圖4.6-3 的頻率響應例4.

6-2 傳遞函式 ,試定性繪製幅頻響應。解 傳遞函式的極點和零點分別為 , ,如圖4.6-4(a)所示。

可求出當 從0開始增加時,如圖4.6-4(b)所示,幅度為隨著 的增加, 和 增大,而 和 減小,極點 離 點最近,它起主導地位,由於 隨 增加而減小,因而幅度的總趨勢增大;當 增加到圖4.6-4(c)位置時, 非常小,幅度達到極大值;隨著 的繼續增加, 越來越小,當 時, 點位於零點上,故幅度為零;當 進一步增加時,如圖4.

6-4(d)所示, 和 減小,而 和 增大,零點 離 點最近,起主導地位,由於 隨 增加而增大,則幅度的總趨勢不斷增加;在 處,可求出幅頻響應如圖4.6-5所示。 (a) (b) (c) (d)圖4.

6-4 頻率響應的幾何確定圖4.6-5 幅頻響應

3樓:匿名使用者

頻率響應指系統對諧波輸入的穩態響應(輸出)。

穩態輸出與輸入的幅值之比稱為幅頻特性,穩態輸出訊號與輸入訊號的相位之差稱為系統的相頻特性。幅頻特性和相頻特性總稱為系統的頻率特性。

將系統傳遞函式的s換為jω即為諧波傳遞函式,也是該系統的頻率特性。

常用的頻率特性的圖示方法有:

極座標圖,也就是nyquist圖,也叫幅相頻率特性圖;

對數座標圖,bode圖,由對數幅頻特性圖和對數相頻特性圖組成。

頻率特性的求取主要有哪三種方法??? 20

4樓:我的行雲筆記

一、依據頻率特性的定義求取系統的頻率特性;

二、由傳遞函式直接令s=jw求取系統頻率特性;

三、用試驗方法求取系統頻率特性。

具體解釋為:

一、已知系統微分方程,可將正弦函式代入,求系統輸出的穩態解,輸出變數穩態解與輸入正弦函式的複數比即為系統的頻率特性。

二、已知系統傳遞函式g(s),可將傳遞函式中的「s」代之以「jw」,即可得系統頻率特性g(jw)。

三、通過實驗的手段求取。對實驗的線性定常系統輸入正弦訊號,不斷改變輸入訊號的角頻率,並得到對應的一系列輸出的穩態振幅和相角,分別將它們與相應的輸入正弦訊號的幅值相比、相角相減,便得到頻率特性。

擴充套件閱讀:

頻率特性的定義:

諧波輸入下,輸出響應中與輸入同頻率的諧波分量與諧波輸入的幅值之比a(ω)為幅頻特性,相位之差φ(ω)為相頻特性,並稱其指數表達形式為系統的頻率特性。

穩定系統的頻率特性等於輸出和輸入的傅氏變換之比,而這正是頻率特性在自控原理中的物理意義。

對於穩定的線性定常系統,由諧波輸入產生的輸出穩態分量仍然是與輸入同頻率的諧波函式,而幅值和相位的變化是頻率ω的函式,且與系統數學模型相關。穩定系統的頻率特性可以用實驗方法確定,即在系統輸入端加上不同頻率的正弦訊號,然後測量系統輸出的穩態響應,再根據幅頻特性和相頻特性作出系統的頻率特性曲線。

對於不穩定的系統,輸出響應穩態分量中含有由系統傳遞函式的不穩定極點產生的呈發散 [2]  或振盪的分量,所以不穩定系統的頻率特性不能通過實驗法確定。

頻率特性的應用

在自控原理中,和傳遞函式與微分方程一樣,頻率特性是系統數學模型的一種表達形式,它表徵了系統的運動規律,成為系統頻域分析的理論依據。

5樓:欣悅灰灰

系統的頻率特性一般是由傅立葉變換求出來,前提是知道系統傳遞函式或衝擊響應

當不知道系統函式的時候給系統輸入端加以不同頻率正弦激勵,系統輸出的正弦函式將會有幅值和相位變化,這個"變化"隨正弦頻率而變,就是系統頻率特性。(意思到了,語言組織不好)

幾何表示方法:貌似這個名詞不是標準的稱呼,半天才知道你的意思。常用的是傅立葉變換的影象,波特圖,幅相曲線,尼科爾斯圖。

還有,這個問題不該歸類於數學下哦,否則很久都不會有人回答你

測試頻率特性的常用方法有哪幾種?各需使用什麼儀器

6樓:思茵怡岑卉芙霓

1.比較:測表面表面粗糙度板直接進行比較用於車間評定表面粗糙度值較工件

2.光切:內應用光切原理測量容表面粗糙度種測量用儀器——光切顯微鏡(雙管顯微鏡) 該儀器適用於車.銑.刨等加工獲金屬平面或外圓表面主要測量rz值測量範圍rz0.5~60μm

3、干涉: 利用光波干涉原理測量表面粗糙度種測量用儀器干涉顯微鏡主要用於測量rz值測量範圍rz0.05~0.8μm般用於測量表面粗糙度要求高表面

4、針描: 種接觸式測量表面粗糙度用儀器電輪廓儀該儀器直接顯示ra值適宜於測量ra值0.025~6.3μm

5、印摸: 實際測量遇深孔盲孔凹槽內螺紋等既能使用儀器直接測量能使用板比較表面用印摸印摸利用些流性彈性塑性材料(石蠟等)貼合 測表面測表面輪廓複製模測量印模評定測表面粗糙度

般採用1、4電輪廓儀稱粗糙度儀內儀器**商都例:北京代

什麼是知識?它有哪些特性?列舉至少六種知識表示方法?

7樓:demon陌

知識是符合文明方向的,人類對物質世界以及精神世界探索的結果總和。知識,至今也沒有一個統一而明確的界定。但知識的價值判斷標準在於實用性,以能否讓人類創造新物質,得到力量和權力等等為考量。

有一個經典的定義來自於柏拉圖:一條陳述能稱得上是知識必須滿足三個條件,它一定是被驗證過的,正確的,而且是被人們相信的,這也是科學與非科學的區分標準。

由此看來,知識屬於文化,而文化是感性與知識上的昇華,這就是知識與文化之間的關係。有關於知識的悖論是:知識如果不能改變行為,就沒有用處;但是知識一旦改變了行為,知識本身就立刻失去意義——《未來簡史》。

經過國內外學者的共同努力,目前已經有許多知識表示方法得到了深入的研究,目前使用較多的知識表示方法主要有以下幾種知識表示方法。

(1)邏輯表示法

邏輯表示法以謂詞形式來表示動作的主體、客體,是一種敘述性知識表示方法。利用邏輯公式,人們能描述物件、性質、狀況和關係。它主要用於自動定理的證明。

邏輯表示法主要分為命題邏輯和謂詞邏輯。

(2)產生式表示法

產生式表示,又稱規則表示,有的時候被稱為if-then 表示,它表示一種條件-結果形式,是一種比較簡單表示知識的方法。if 後面部分描述了規則的先決條件,而then 後面部分描述了規則的結論。規則表示方法主要用於描述知識和陳述各種過程知識之間的控制,及其相互作用的機制。

(3)框架表示

框架(frame)是把某一特殊事件或物件的所有知識儲存在一起的一種複雜的資料結構。其主體是固定的,表示某個固定的概念、物件或事件,其下層由一些槽(slot)組成,表示主體每個方面的屬性。

(4)物件導向的表示方法

物件導向的知識表示方法是按照物件導向的程式設計原則組成一種混合知識表示形式,就是以物件為中心,把物件的屬性、動態行為、領域知識和處理方法等有關知識封裝在表達物件的結構中。

(5)語義網表示法

語義網路是知識表示中最重要的方法之一,是一種表達能力強而且靈活的知識表示方法。它通過概念及其語義關係來表達知識的一種網路圖。從圖論的觀點看,它是一個「帶標識的有向圖」。

語義網路利用節點和帶標記的邊構成的有向圖描述事件、概念、狀況、動作及客體之間的關係。帶標記的有向圖能十分自然的描述客體之間的關係。

例:用語義網路表示下列知識:中南大學湘雅醫學院是一所大學,位於長沙市,建立時間是1914 年。

(6)基於xml 的表示法

在xml(extensible markup language,可擴充套件標記語言)中,資料物件使用元素描述,而資料物件的屬性可以描述為元素的子元素或元素的屬性。xml 文件由若干個元素構成,資料間的關係通過父元素與子元素的巢狀形式體現。

在基於xml 的知識表示過程中,採用xml 的dtd(document type definitions,文件型別定義)來定義一個知識表示方法的語法系統。

擴充套件資料:

從一般意義上講,知識表示就是為描述世界所做的一組約定,是知識的符號化、形式化或模型化;從電腦科學的角度來看,知識表示是研究計算機表示知識的可行性、有效性的一般方法,是把人類知識表示成機器能處理的資料結構和系統控制結構的策略。

一個完整知識表示過程是:首先是設計者針對各種型別的問題設計多種知識表示方法;然後表示方法的使用者選用合適的表示方法表示某類知識;最後知識的使用者使用或者學習經過表示方法處理後的知識。

所以,知識表示的客體就是知識;知識表示的主體包括3 類:表示方法的設計者、表示方法的使用者、知識的使用者。具體來說,知識表示的主體主要指的是人(個人或集體),有時也可能是計算機。

假設有這樣一個知識需要表示:小潘是計科系的學生,但他不喜歡程式設計。我們用一階謂詞邏輯來表示它就需要採用如下的步驟:首先,定義謂詞。

***puter(x):x是計科系的學生

like(x,y):x喜歡y

其次,用謂詞公式表示之:

***puter(xiaopan)∧¬like(xiaopan,programing)

產生式規則:在條件、因果等型別的判斷中所採用的一種對知識進行表示的方法。其基本的形式是p→q,或者是if p then q。

這裡這個產生式規則與剛才的謂詞邏輯中的「蘊涵(→)式」表示還是有區別的,後者是一種精確的匹配,即如果x,則100%的會是y,而前者則可以表示 一種模糊匹配,有一定的置信度,即發生概率。

例如:if 「咳嗽 and 發燒」,then 「感冒」,置信度80%。這裡if部分表示條件部,then部分表示結論部,置信度表示當滿足條件時得到結論的發生概率。

這整個部分就形成了一條規則,表示的就是這樣一類因果知識:「如果病人發燒且咳嗽,則他很有可能是感冒了」。

因此,針對比較複雜的情況,我們都可以用這種產生式規則的知識表示方式形成一系列的規則。

系統的頻率特性是什麼?常用的幾何表示方法有哪些

首先分析離散時間系統在指數序列 輸入下的響應。設系統是因果的,單位樣值響應為 根據卷積公式,響應 4.6 1 上式花括號中的項為 在 處的值,設 存在,於是 4.6 2 該式說明,系統在指數序列輸入條件下,響應也為指數序列,其權值為 若取 也即 則有 4.6 3 由於輸入序列的計時起點為負無限大,按...

什麼是放大電路的頻率特性或頻率響應

頻率響應就是指放大器的增益與頻率的關係。通常講一個好的放大器,不但要有 足夠的放大倍數,而且要有良好的保真效能,即 放大器的非線性失真要小,放大器的頻率響應要好。在額定的頻率範圍內,輸出電壓幅度的最大值與最小值之比,以分貝數 db 來表示其不均勻度。頻率響應在電能質量概念中通常是指系統或計量感測器的...

為什麼說頻率特性法是描述函式的特例

1 系統函式的抄零極點襲對系統頻率特性有何影響?極點會使調節時間變短,是系統反應更快,但是也會使系統的穩定性變差,零點一般是使得穩定性增加,但是會使調節時間變長 極點主要影響頻率響應的峰值,極點愈靠近單位圓,峰值愈尖銳 零點主要影響頻率特性的谷值,零點愈靠近單位圓,谷值愈深 當零點在單位圓上時,頻率...