MECH3005 · 2026 FALL
机电系统控制基础
例题集 · 作业提交
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下方已解锁「频域小工具」与「第四章作业提交」
HOMEWORK · CHAPTER 4
第四章作业提交
支持 Word / PPT / Excel / 图片 / PDF;不支持 zip / rar / 7z 等压缩包。
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FREQUENCY TOOL
频域小工具
输入传递函数,即时画出 Nyquist 图与 Bode 图
试试: 5/(s*(s+1)*(2*s+1)) · 10/(s^2+2*s+5) · (s+2)/(s*(s+0.5)) · e^(-0.5*s)/(s+1)
延时环节写作 e^(-τ·s);本程序设计中,人为设置延时环节时间最大 50000 秒
LOG SCALE LAB
对数坐标小实验
拖动滑块,亲手感受“为什么频域图要用对数坐标”。
1 · 同样的 1 → 1000,在两种轴上
线性轴上,0→100 只占 10%;对数轴上,1→10、10→100、100→1000 各占三分之一。每个“十倍频程”永远等长。
2 · 增益 ×10,就是 +20 dB
乘 10 倍 = +20 dB,除 10 倍 = −20 dB。dB 把很大的倍数压缩成很小的加减法,Bode 图的纵轴因此能同时容纳 0.01 和 100。
3 · 一阶低通:线性横轴 vs 对数横轴
线性频率轴 0–1000 rad/s
对数频率轴 0.1–1000 rad/s
左图里 0–100 rad/s 的细节被挤在左边一小段;换成对数横轴后,低频、转折点、高频衰减均匀展开,−20 dB/dec 的渐近线也变成一条直线。
THREE-BAND LAB
三频段小实验
低频看精度,中频看稳定与快速,高频看抗噪。拖动三个转折,看看它们如何互相牵制。
开环幅频特性 |G(jω)|(色带:低频 / 中频 / 高频)
开环相频特性 ∠G(jω)
低频段 · 精度
Kv = 10
斜坡误差 ≈ 0.100
场景:跟踪恒速指令、抑制低频扰动
手段:提高低频增益 / 增加积分环节
中频段 · 稳定与快速
ωc = —
γ = — · 超调 —
场景:阶跃超调、调节时间、稳定性
手段:调整穿越频率 / 超前或滞后校正
高频段 · 抗噪
— dB @ 1000
高频斜率 −60 dB/dec
场景:传感器高频噪声、执行器抖动
手段:增加高频极点 / 低通滤波