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頻域分析作用

頻域分析作用

頻域分析作用,頻域分析法是研究控制系統的一種經典方法,是在頻域範圍內應用圖解分析法評價系統性能的一種工程方法。頻率特性可以由微分方程或傳遞函數求得,還可以用實驗方法測定。一起看看頻域分析作用。

頻域分析作用1

1、時域(時間域)——自變量是時間,即橫軸是時間,縱軸是信號的變化。其動態信號x(t)是描述信號在不同時刻取值的函數。以時間爲自變量描述物理量的變化是信號最基本、最直觀的表達形式。

時域分析:在時域內對信號進行濾波、放大、統計特徵計算、相關性分析等處理,統稱爲信號的時域分析。通過時域的分析方法可以有效提高信噪比,求取信號波形在不同時刻的相似性和關聯性,獲得反映機械設備運行狀態的特徵參數,爲機械系統動態分析和故障診

2、頻域(頻率域)——自變量是頻率,即橫軸是頻率,縱軸是該頻率信號的幅度,也就是通常說的頻譜圖。

頻域分析:頻域分析法是研究控制系統的一種工程方法。控制系統中的信號可以表示爲不同頻率的正弦信號的合成。描述控制系統在不同頻率的正弦函數作用時的穩態輸出和輸入信號之間關係的數學模型稱爲頻率特性,它反映了正弦信號作用下系統響應的性能。應用頻率特性研究線性系統的經典方法稱爲頻域分析法

頻域分析作用
  

頻域分析有什麼作用

時域:分析信號、系統的各種響應 隨時間 的變化規律,研究信號、響應 分解成 簡單信號的線性組合。

頻域:分析信號、系統的頻譜,即頻譜分析,藉此達到相應的實際應用頻域分析的經典案例

1、時域分析在初值爲零時,一般都利用傳遞函數進行研究,用傳遞函數間接的評價系統的性能指標

2、具體是根據閉環系統傳遞函數的極點和零點來分析系統的性能。此時也稱爲複頻域分析。

3、以時間爲自變量描述物理量的變化是信號最基本、最直觀的表達形式。在時域內對信號進行濾波、放大、統計特徵計算、相關性分析等處理,統稱爲信號的時域分析。

4、通過時域的'分析方法可以有效提高信噪比,求取信號波形在不同時刻的相似性和關聯性,獲得反映機械設備運行狀態的特徵參數,爲機械系統動態分析和故障診斷提供有效信息。

頻域分析的應用實例

頻譜分析的意義是很明確的,就是分析信號的頻率構成。更確切地說就是用來分析信號中都含有哪幾種正弦波成份。

反過來說就是,該信號可以用哪幾種頻率的正弦波來合成出來。

方波信號、正弦波信號、三角波信號以及白噪聲信號等這些信號的頻域與時域間關係明確,並且具有一定特性,熟練掌握這些典型信號的頻譜分析可爲實際工程分析做參考。

頻譜分析在工程測試中應用廣泛,譬如研究噪聲頻譜尋找噪聲污染源;又如在機牀齒輪機器故障診斷中,通過測量齒輪箱上的振動信號,進行頻譜分析,確定最大頻率分量,再根據機牀轉速和轉動鏈找出故障齒輪;再譬如螺旋槳設計中,可通過頻譜分析確定螺旋槳的固有頻率和臨界轉速,確定其轉速範圍等等。

頻域分析系統的優點

頻域分析法是研究控制系統的一種經典方法,是在頻域範圍內應用圖解分析法評價系統性能的一種工程方法。

頻率特性可以由微分方程或傳遞函數求得,還可以用實驗方法測定。頻域分析法不必直接求解系統的微分方程,而是間接地揭示系統的時域性能,它能方便地顯示出系統參數對系統性能的影響,並可以進一步指明如何設計校正。

頻域分析作用2

頻域分析法是研究控制系統的一種工程方法。控制系統中的信號可以表示爲不同頻率的正弦信號的合成。描述控制系統在不同頻率的正弦函數作用時的穩態輸出和輸入信號之間關係的數學模型稱爲頻率特性,它反映了正弦信號作用下系統響應的性能。應用頻率特性研究線性系統的經典方法稱爲頻域分析法。頻域分析法是20世紀30年代發展起來的一種工程實用方法。[2]

頻域分析法是應用頻率特性研究線性系統的一種圖解方法。頻率特性和傳遞函數一樣,可以用來表示線性系統或環節的動態特性。建立在頻率特性基礎上的分析控制系統的頻域法彌補了時域分析法中的`不足,因而獲得了廣泛的應用。所謂頻率特性是系統的頻率響應與正弦輸入信號的複數比。而頻率響應是指系統在正弦輸入信號作用下,線性系統輸出的穩態分量。頻域分析法的優勢主要體現在:

頻域分析作用 第2張
  

1、頻率特性雖然是一種穩態特性,但它不僅僅反映系統的穩態性能,還可以用來研究系統的穩定性和瞬態性能,而且不必解出特徵方程的根。

2、頻率特性與二階系統的過渡過程性能指標有着確定的對應關係,從而可以較方便地分析系統中參量對系統瞬態響應的影響。

3、線性系統的頻率特性可以非常容易地由解析法得到。

4、許多元件和穩定系統的頻率特性都可用實驗的方法來測定,這對於很難從分析其物理規律着手來列寫動態方程的元件和系統來說,具有特別重要的意義。

5、頻域分析法不僅適用於線性系統,也可以推廣到某些非線性系統的分析研究中。

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