自动控制原理带宽的进一步解释
控制系统的带宽理解
控制系统的带宽理解控制系统的带宽啊，这可真是个有趣的玩意儿！就好像是一条道路，有的宽，有的窄。
你想想看，带宽就像是我们家里的水管。
如果水管很粗，那水就能哗哗地流得特别畅快，对吧？控制系统的带宽宽呢，就意味着它能快速地处理大量的信息，反应灵敏得很呢！但要是带宽窄呀，就好像那细细的水管，水流就慢悠悠的，处理信息的速度也就慢了下来。
比如说我们用手机看视频，有时候会卡顿，这说不定就是带宽不够呢！就像是路太窄了，车多了就走不动啦。
那控制系统也是一样呀，带宽不够的时候，它就没办法及时地应对各种情况啦。
再打个比方，带宽宽的控制系统就像是一个身手敏捷的运动员，反应迅速，动作精准。
而带宽窄的呢，就有点像个行动迟缓的老人家啦，得慢悠悠地来。
那怎么才能让控制系统的带宽变宽呢？这就像是我们要拓宽道路一样，得下点功夫呀！可以优化系统的设计呀，让它更高效地工作。
还可以升级硬件呀，给它更强的“心脏”。
你说这带宽重要不重要？那肯定重要呀！要是控制系统的带宽不行，那好多事情都没法好好干啦！就像你想跑得快，可路太窄，怎么跑呀？而且带宽还会影响到很多方面呢。
比如说在工业生产中，如果控制系统的带宽不够，那生产效率可能就上不去呀，产品质量也可能受影响呢。
在智能设备中，如果带宽不给力，那使用体验可就大打折扣啦。
所以呀，我们可得重视控制系统的带宽呀！别小瞧了它，它可是有着大作用呢！就像我们不能小瞧了任何一个小细节一样，往往就是这些小细节决定了成败呀！那我们是不是应该多花点心思在这上面呢？让我们的控制系统变得更强大，更高效，这样我们的生活和工作才能更顺利呀，你说是不是呢？总之，控制系统的带宽可真是个值得我们好好研究和关注的东西呀！原创不易，请尊重原创，谢谢!。
“自动控制原理”课堂教学演示模型设计
“自动控制原理”课堂教学演示模型设计赵炯;张涛;刘思江;凌从高【摘要】笔者为解决“自动控制原理”教学中比较抽象等问题,设计了一套由操作演示软件、单片机控制模块和被控模块组成的教学模型.将LabVIEW开发软件用于设置模式、输入信号类型和参数,通过USB与单片机模块通信,它可以控制被控模块转盘转速,并用旋转编码器采集运行数据反馈至该软件.学生可亲自操作,通过观察被控过程,加深对开闭环控制、传递函数、时间和频率响应、PID校正等的理解和应用.【期刊名称】《电气电子教学学报》【年(卷),期】2014(036)002【总页数】4页(P82-85)【关键词】教学演示模型;单片机;LabVIEW【作者】赵炯;张涛;刘思江;凌从高【作者单位】同济大学机械与能源工程学院,上海201804;同济大学机械与能源工程学院,上海201804;同济大学机械与能源工程学院,上海201804;同济大学机械与能源工程学院,上海201804【正文语种】中文【中图分类】G642.0“自动控制原理”课程的教学通常采用讲授法，讨论法和联系法等。
由于该课程理论性比较强，学生对于教师所讲授的知识难以融会贯通。
因此，如何使用更先进的教学方法来提高教学的效果是摆在我们面前的重要问题。
本文介绍的便携式“自动控制原理”课堂教学演示模型，旨在直观地演示该课程中的知识，提高课堂教学效果。
按照功能不同，本教学模型可以分为三个组成部分:①被控运动装置;②单片机数据采集与控制装置;③操作界面与显示软件。
1 被控运动装置被控运动装置是整个模型的基础，主要包括执行元件、被控装置和检测元件等。
其结构设计要考虑原材料，设计方案的加工难度，采用的工艺不能太复杂，系统的精度不能太高，能在实验室简单的条件下制作出来即可。
由于采用直线运动来显示被控物体的运动状态，简单直观。
据此，设计了由无刷直流电机、电机驱动器、转盘、绕线轮、标记物和标尺等元件组成的被控装置。
其结构如图1所示。
带宽的进一步解释
自动控制原理
M
b
Байду номын сангаас
在频率法中，整个闭环系统可以看作是一个低通滤波 器，带宽越宽，输出复现精度就越高。带宽反映了系统的 响应速度。所以设计的时候总希望带宽要宽。但带宽的值 要受到噪声误差和不确定性的限制。否则，或者是噪声误 差太大，或者是所设计的系统实际上不能稳定工作。 为方便起见，一般都是在开环频率特性曲线 上设计闭环系统，开环系统的截止频率越大， 带宽越宽。因此说截止频率越大，系统的反应 速度越快。
开环与闭环幅率特性对比
20log | G( j ) |
(0) 0.707(0)
自动控制原理
M
| ( j ) |
0
b
开环对数幅频特性图
以单位负反馈系统为例：
闭环幅频特性图（不取对数）
G ( j )
闭环频率特性与开环频率特性的关系：( j ) 1 G( j )
| G( j ) | 1 当频率低的时候： | G( j ) | 1 当频率高的时候：
autocumt@
中国矿业大学信电学院
带宽的解释
r(t)
自动控制原理
M
(0) 0.707(0)
0
t
0
b
r(t)
0
t
从频谱分析的角度看，阶跃信号在时间为零时有 跳变。频谱中包含有高频分量，闭环系统的带宽越宽， 能通过它的高频信号就越多，输出与输入信号的形状 越接近，反应速度也就越快。
G ( j ) (0) 1 1 G ( j ) G( j ) ( j ) ( j ) 0 1 G( j ) ( j )
闭环幅率特性图如右图所示
autocumt@
中国矿业大学信电学院
控制系统的带宽与二阶系统的简单定性理解
控制系统的带宽与⼆阶系统的简单定性理解先上⾃动控制原理上⾯的定义： 当控制系统的幅频特性下降到⽐零频率幅值低3dB时，所对应的频率为带宽频率，简称带宽。
系统的带宽反应了系统响应的快速性，也反映了对输⼊信号的复现能⼒。
带宽⼤，系统的响应越快咯，但是带宽过宽，那么现实世界中的噪声会引⼊系统，造成不利影响。
其实带宽可以⽤于很多的地⽅，但是对于控制系统⽽⾔，带宽就是伺服系统能响应的最⼤正弦波频率。
⽤专业⼀些的语⾔描述，就是幅频响应衰减到-3dB时的频率（-3dB带宽），或者相频响应滞后90度时的频率。
⽽-3db就是放⼤倍数为0.707的时候的频率值。
由于带宽和过渡过程时间成反⽐，所以说只要增⼤带宽可以是系统的快速性变好。
为了更严格，更有可操作性，《交流伺服驱动器通⽤技术条件》（JB T 10184-2000）规定了伺服驱动器带宽的测试⽅法：驱动器输⼊正弦波转速指令，其幅值为额定转速指令值的0.01倍，频率由1Hz逐渐升⾼，记录电动机对应的转速曲线，随着指令正弦频率的提⾼，电动机转速的波形曲线对指令正弦波曲线的相位滞后逐渐增⼤，⽽幅值逐渐减⼩。
相位滞后增⼤⾄90度时的频率作为伺服系统90度相移的频带宽度；幅值减⼩⾄低频时0.707倍的频率作为伺服系统-3dB频带宽度。
同时，-3dB带宽与90度相移带宽通常并不相等，所以说⼀个系统带宽是多少时，必须说明是-3dB带宽还是90度相移带宽。
读者可以根据控制系统设计中讲的输⼊信号的频谱看起是不是能够通过该系统，同时也就是说可以把整个系统看成为⼀个滤波器。
需要指出的是，带宽并不是伺服系统的唯⼀指标，还有精度，稳定性等等，使⽤当中要平衡各指标，结合具体的⽤途来综合考虑，并不是带宽越⼤就⼀定越好。
在成本⼀定的前提下，带宽提⾼就意味着其它指标的下降，如精度和稳定裕度。
⽽在保证其它指标不变的前提下，更⾼的带宽就意味着更⾼的成本。
同时笔者在学习电⼦技术的时候了解电⽓系统⾥⾯增益与带宽的乘积⼏乎为⼀个定值，所以我们设计系统的时候不能直视⼀直盯住⼀个值。
自动控制原理理解
自动控制原理理解自动控制原理是现代科技领域中一个十分重要且广泛应用的概念，它涉及到机械、电子、计算机等多个学科的知识，是实现自动化生产和智能化系统的基础。
通过对自动控制原理的深入理解，我们可以更好地设计和应用自动控制系统，提高生产效率，降低成本，提升产品质量，实现人们对于智能化生活的需求。
自动控制原理的核心在于建立数学模型描述被控对象及其控制系统之间的关系，通过对系统输入和输出信号的监测和比较，实现对被控对象的控制。
自动控制系统主要由传感器、执行器、控制器和执行对象四个部分组成。
传感器负责将被控对象的状态转换成电信号，控制器根据输入信号和预设参数计算出控制信号，执行器将控制信号转换成相应的动作对被控对象进行调节。
这一过程通过反馈机制不断调整控制信号，使得被控对象的输出状态逐渐接近预期值，实现系统稳定运行。
在自动控制原理中，最常见的控制方式包括比例控制、积分控制和微分控制，通过这三种方式的组合可以实现更为精确的控制效果。
比例控制主要根据被控对象的偏差大小来调整控制信号的幅值，积分控制则是根据偏差的积分值来调整控制信号，微分控制则是根据偏差变化的速率来调整控制信号，三者的合理组合可以实现对被控对象更为精准的控制。
除了传统的比例、积分、微分控制外，现代自动控制系统还广泛应用了模糊控制、神经网络控制和遗传算法等先进技术。
模糊控制通过模糊逻辑推理实现对非线性系统的控制，神经网络控制则利用人工神经网络模拟人脑神经元的工作方式，遗传算法则通过模拟自然界的进化过程寻找最优解。
这些新技术的引入使得自动控制系统在复杂、非线性系统中的应用更加普遍。
在工业生产中，自动控制系统被广泛应用于机械加工、化工生产、电力系统等领域，通过自动控制原理实现对生产过程的监测和调节，提高生产效率，降低能源消耗，减少人为错误，提升产品质量。
在日常生活中，自动控制系统也随处可见，例如智能家居系统、自动驾驶汽车等，都是基于自动控制原理实现的。
自动控制原理网络控制知识点总结
自动控制原理网络控制知识点总结自动控制原理是指利用现代计算机和网络技术，对工业过程进行监测、控制和调节的一门学科。
在当今工业生产中，网络控制已经成为不可或缺的一部分。
本文将就自动控制原理中的网络控制知识点进行总结和分析，以帮助读者更好地理解和应用这一领域的知识。
一、网络控制基础知识网络控制是在现代计算机和网络技术的支持下实现的，因此对于网络控制的学习，首先需要了解计算机网络和控制系统的基本概念。
1. 计算机网络计算机网络是指将多台计算机通过通信链路连接在一起，共享资源并进行信息交流的系统。
计算机网络的组成部分包括服务器、客户端、路由器、交换机等。
2. 控制系统控制系统是指用来控制和调节工业过程的系统。
根据反馈信号的不同，控制系统可以分为开环控制系统和闭环控制系统。
二、网络控制的主要技术1. 远程监控远程监控是指通过网络将工业过程中的数据传输到中心控制室，实时监测工业过程中的各项指标，并根据需求进行相应的控制和调节。
2. 自动化控制自动化控制是指通过计算机和网络技术，将传感器采集到的数据输入到控制计算机中进行处理，然后通过执行机构对工业过程进行控制和调节，实现自动化的控制。
3. 数据采集数据采集是网络控制中的重要环节，通过传感器将工业过程中的数据采集到计算机中进行处理和分析，为后续的控制决策提供依据。
4. 调度管理调度管理是指根据工业过程的特点和需求，合理安排生产计划和资源的分配，通过网络控制实现对工业过程的调度和管理，提高生产效率和质量。
5. 通信协议通信协议是网络控制中不可或缺的一部分，它规定了计算机和网络设备之间进行通信所必须遵循的规则和标准，确保网络控制的稳定和可靠。
三、网络控制的应用领域1. 工业自动化工业自动化是网络控制的重要应用领域之一。
通过网络控制可以实现对工厂设备、生产线等的自动化控制和管理，提高生产效率和产品品质。
2. 智能交通系统智能交通系统是指利用网络和控制技术对交通系统进行监测、控制和管理的系统。
怎样理解控制系统中的带宽
怎样理解控制系统中的带宽0. 写在前⾯在控制系统的稳定性与动态特性分析中，总少不了“带宽”这个量，本⽂尝试从带宽的定义，对系统动态特性的影响及其与系统稳定性之间的相关关系进⾏介绍。
由于作者⾮控制专业科班，在表述中可能出现不专业的名词，如有错误还请指出便于改正。
1. 带宽的定义“带宽”是⼀个⾮常宽泛的概念，在通信，控制以及信号处理中都常出现。
⽽本⽂针对控制系统中带宽相关内容进⾏讨论，希望为读者提供⼀个理解带宽概念的参考内容。
从宏观的⾓度上来说，在线性定常系统（LTI ）中，假定⼀个单输⼊单输出系统，对任意输⼊的激励，必然有相对应的输出响应。
从频域的⾓度来说，如果我们知道激励信号从0 Hz 开始到∞时，系统输出的响应，那么我们就得到了该系统的频域特性，可以据此描绘输出与输⼊信号的幅值与相⾓之间的关系也即可以⽤Bode 图来表⽰该系统的特性。
⽽对于控制系统⽽⾔，跟随给定，抵抗扰动就是其⽬标。
通常以系统某个或多个变量的反馈形成闭环来实现该⽬标。
在这个过程中，就有了所谓“开环传递函数”与“闭环传递函数”两个概念。
这⾥的开环传递函数为G (s )H (s )，⽽闭环传递函数为G (s )/(1+G (s )H (s ))。
对于开环传递函数，⼀般以开环截⽌频率（开环幅频特性曲线穿越0 dB 线的频率，常记为ωc ）描述其特性，⽽闭环传递函数以闭环带宽（闭环幅频特性中幅值相⽐0 Hz 频率下降3 dB 的频率，常记为ωb ）分析其特性。
当然，这⾥闭环带宽为什么以幅值下降3 dB 作为度量，这时其幅值为原信号的√2/2，从能量上衰减了1/2，可能这就是原因。
虽然开环截⽌频率与闭环截⽌频率（闭环带宽）是两个不同的物理量，但在控制系统分析中，常采⽤开环传函分析闭环特性，因此⼆者实际存在⼀定的相关关系。
开环截⽌频率与单位负反馈的闭环带宽具有同向性，也就是⼆者是同向增⼤的，并且有ωb >ωc 。
以⼀个⼆阶开环系统G ol 为例进⾏分析，其单位负反馈闭环传递函数为G cl ，传递函数⽰例为：G ol (s )=ω2ns (s +2ζωn )G cl (s )=ω2ns 2+2ζωn +ω2n对于该典型系统的开环截⽌频率和闭环带宽的计算，可以求解满⾜下式的频率：|G ol (j ω)|=|ω2n(j ω)(j ω+2ζωn )|=1|G cl (j ω)|=|ω2n −ω2+2ζωn j ω+ω2n |=√22求解结果为：ωc =ωn (√4ζ4+1−2ζ2)ωb =ωn (1−2ζ2)+√2−4ζ2+4ζ4给出闭环带宽与开环截⽌频率⽐值随ζ变化的曲线为：很明显，在ζ从0.2变化到1.4的过程中，闭环带宽始终⼤于开环截⽌频率。
自动控制原理考研复试
面试——自动控制原理第一章自动控制的一般概念1.基本概念自动控制：在没有人直接参与的情况下，利用控制装置，是被控对象的被控量自动按指定规律变化。
自动控制系统：是由控制器和被控对象组成，能自动对被控对象的被控量进行控制的系统。
控制系统任务：减小或消除扰动的影响，使被控对象的被控量始终按给定量确定的运行规律去变化被控对象：工作状态需要给以控制的机械、装置或过程。
被控量：描述被控对象工作状态的物理量，也是系统的输出量。
给定量/控制量：表示被控量的希望运行规律，也是系统的输入量。
扰动量：引起被控量偏离预定运行规律的量，也称干扰量。
反馈:通过测量装置将系统的输出量引回到输入端，与输入信号相比较的过程。
负反馈：反馈信号与输入信号相减。
2.负反馈原理：将系统的输出信号引回到输入端，与输入信号相比较，利用所得的偏差信号对系统控制，以达到减小偏差或者消除偏差的目的。
3.控制系统分类：按控制方式：开环、闭环、复合控制系统按输入形势：恒值控制系统、随动系统、程序控制系统按系统是否满足叠加原理：线性系统、非线性系统本质区别：是否满足叠加原理按系统参数是否随时间变化：定常系统、时变系统按信号传递是否连续：连续系统、离散系统4.对控制系统的基本要求：稳：基本要求。
稳定是系统正常工作的必要条件。
准：稳态要求。
要求系统稳态控制精度高，稳态误差小。
快：动态要求。
要求系统快速、平稳完成过渡过程，超调量要小，调节时间要短。
第二章控制系统的数学模型1.什么是微分方程微分方程是描述各种事物最基本的数学工具。
控制系统的微分方程是在时间域内描述动态系统性能的数学模型。
方程左边是输入变量及其各阶倒数对应的项，右边是输入变量及各阶导数对应项。
2.什么叫传递函数线性定常系统零初始条件下，系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。
零初始条件，当时间小于零，输出以及它们的各阶导数均为零。
传递函数只与系统本身的结构参数有关，与外作用的形式无关。
性质、局限性P8-9 开环传递函数：指闭环系统中前向通道传递函数与反馈传递函数之积。
06.自控带宽：如何拓宽自控带宽,增加自控力？
自控带宽：自控不仅有“宽度”，还有“长度”——正念的力量不断增强，那些负面的部分自然减少；心力愈强，“自控带宽” 愈会自动生长、拓宽的。
今天让我们一起走进第六课的内容：自控带宽：如何拓宽自控带宽，增加自控力？为什么穷人越来越穷，哪怕援助很多还是无济于事，难以自控地滑向贫困？为什么有的人一天到晚忙到不行，就算有一大堆小伙伴帮忙，还是觉得忙到透不过气来？为什么有的人想要更多的关爱，苦苦寻觅却总是求之不得？或许，这跟稀缺的心智模式相关。
自控带宽相信很多人看过《稀缺》这本书，对其中的“注意力带宽”印象深刻。
所谓带宽（bandwidth），是指人们心智的容量，它包括两种能力：认知的能力和执行控制力。
资源的稀缺会降低“带宽”，让我们缺乏行动的前瞻性和执行行动时的控制力。
比如贫穷、自控能量短缺时，注意力大多被消耗在即时满足和短期利益上，无法聚焦在可以产生长远价值与利益的事情上，当然也容易做出错误或短视的决策了，失控无可避免。
注意力大概是我们这个时代最宝贵也最稀缺的资源了，如何分配注意力，将注意力花在哪里，直接决定了人生会走向哪里。
既然自控力是控制我们行为、情绪与注意力的能力，而注意力又是自控力的核心，某种程度上，我倾向于将“注意力带宽”视作“自控带宽”。
一个人如何管理、控制自己的注意力，就在多大程度上掌控了时间与生活。
你如何过一天，就怎样过一生。
自控的“宽度”与“长度”“长度”（纵向），主要是时间的尺度，从时间的流淌中看到自控的痕迹，比如当下即时的满足感、短时间内的受益（比如一两周、一两个月）、长远收益（一年以上）。
时间虽然默默无声，却是最稀缺的资源，也是我们一生成败得失最好的见证者。
“宽度”（横向），是指我们分配“自控带宽”或“意志力能量”到哪些方面，比如事业、家庭、个人爱好等。
不过，无论是“长度”（纵向）还是“宽度”（横向），“自控带宽”都有一个共同的前提条件：在资源稀缺的条件下。
可能很多人都忽略了这一点，尤其对喜欢凡事来一个大大的希望，制定计划、目标乐观的人来说，请千万留意这一点。
自动控制原理课件之第三章
1 K 9 K
查表 60 0.62 % e / 1 2 7.5%
K T
n
2
,
1 T
2n
n
2K
11.6
3.5
ts n 0.506
自动控制原理教案
频率特性分析法小结
频率特性的基本概念: 与传递函数的关系： 频率特性的绘制: 形式：幅相曲线，对数频率特性 分解为典型环节 奈氏判据 形式：幅相曲线，对数频率特性 分解为典型环节
当选定γ后，可由γ-ξ曲线确定ξ，再由ξ确定б%,调节时间ts
自动控制原理教案
例5—14 设一单位反馈系统的开环传递函数
G(s) K
若已知单位速度信号输入下的稳态误差
s(Ts 1)
ess
()
1 9
相角裕度 60
试确定系统时域指标 %, ts
解 因为该系统为I型系统，单位速度输入下的稳态误差为
典型二阶系统
G( j)
n2
j( j 2 n )Fra bibliotekn290 arctg
2 4 n2
2 n
根据定义 相角裕度γ
c (
1
4 4 1 2 2 )2
n
180 G( jc )
180 90 arctg c arctg 2 n
2 n
c
arctg[2 (
4
4
1
2
2
)
1 2
]
一般 ３０º≤γ≤７０º
自动控制原理教案
系统闭环和开环频域指标的关系
闭环幅频特性
G( j) G( j) 1 G( j)
A()
1
[1 A2 () 2A() cos ()]2
1
[ 1 cos ()]2 sin2 ()
《自动控制原理》名词解释
《⾃动控制原理》名词解释第⼀章：1、⾃动控制: 指在⽆⼈直接参与的情况下，通过控制器使被控制对象或过程⾃动地按照预定的要求运⾏。
2、⼈⼯控制：在⼈直接参与的情况下，利⽤控制装置使被控制对象和过程按预定规律变化的过程，(1)线性系统：⽤线性微分⽅程或线性差分⽅程描述的系统。
(2)⾮线性系统：⽤⾮线性微分⽅程或差分⽅程描述的系统。
（1）连续系统:当系统中各元件的输⼊量和输出量均是连续量或模拟量时，就称此类系统是连续系统（2）离散系统：当系统中某处或多处信号是脉冲序列或数字形式时，就称这类系统是离散系统。
（1）恒值控制系统：控制系统在运⾏中被控量的给定值保持不变（2）随动控制系统：控制系统被控量的值不是预先设定的，⽽是受外来的某些随机因素影响⽽变化，其变化规律是未知的时间函数（3）程序控制系统：控制系统被控量的给定值是预定的时间函数，并要求被控量随之变化。
（三）按控制⽅式分：开环控制、反馈控制、复合控制（四）按元件类型：机械系统、电⽓系统、机电系统、液压系统、⽓动系统、⽣物系统（五）按系统共⽤：温度控制、压⼒控制、位置控制1)输⼊量（激励）作⽤于⼀个元件、装置或系统输⼊端的量，可以是电量，也可以是⾮电量，⼀般是时间的函数（确定函数或随机函数），如给定电压。
2）输出量（响应）指确定被控对象运动状态的量，它是输出端出现的量，可以是电量或⾮电量，它是系统初始状态和输⼊量的函数。
3）被控制量制被控对象所要求⾃动控制的量。
它通常是决定被控对象⼯作状态的重要变量。
当被控对象只要求实现⾃动调节，即要求某些参数保持给定数值或按⼀定规律变化时，被控制量就是被调节量（被调量）。
4）控制量（控制作⽤）指控制器的输出量。
当把控制器看成调节器时，控制量即调节量（调节作⽤）。
5）反馈把系统的输出送回到输⼊，以增强或减弱输⼊信号的效应称为反馈。
使输⼊信号增强者为正反馈，使输⼊信号减弱者称为负反馈。
反馈信号与系统输出量成⽐例者称为硬反馈或刚性反馈（⽐例反馈），反馈信号为输出量的导数者称为软反馈或柔性反馈。
自动控制原理带宽的进一步解释-精品文档
带宽的解释
r(t)
M
(0) 0.707(0)
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r(t)
0
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从频谱分析的角度看，阶跃信号在时间为零时有 跳变。频谱中包含有高频分量，闭环系统的带宽越宽， 能通过它的高频信号就越多，输出与输入信号的形状 越接近，反应速度也就越快。
autocumt@
闭环幅率特性图如右图所示
(0) 带宽是在闭环频率特性上定义的， 它表示了一个系统跟踪输入正弦信号 0.707(0) 的最大频率。按一般定义，输出衰减 0 到0.707的频率称为系统的带宽。
M
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在频率法中，整个闭环系统可以看作是一个低通滤波 器，带宽越宽，输出复现精度就越高。带宽反映了系统的 响应速度。所以设计的时候总希望带宽要宽。但带宽的值 要受到噪声误差和不确定性的限制。否则，或者是噪声误 差太大，或者是所设计的系统实际上不能稳定工作。 为方便起见，一般都是在开环频率特性曲线 上设计闭环系统，开环系统的截止频率越大， 带宽越宽。因此说截止频率越大，系统的反应 速度越快。
G (j ) (j ) ( 0 ) 1 1 G (j ) G ( j ) |G (j )| 1 ( j ) ( j ) 0 当频率高的时候： 1 G ( j )
闭环幅率特性图如右图所示
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带宽的解释
开环与闭环幅率特性对比
2 0 l o g |Gj ( )|
(0) 0.707(0)
M
| ( j ) |
0
b
开环对数幅频特性图
以单位负反馈系统为例：
闭环幅频特性图（不取对数）
G ( j)
闭环频率特性与开环频率特性的关系：( j) 时候：
自动控制原理名词解释
自动控制原理名词解释
自动控制原理（Automatic Control Principle）是指通过感知系
统状态、分析信息并采取相应措施，以调节和控制系统的工作状态和输出。
在自动控制原理中，涉及到以下几个重要的概念：
1. 反馈（Feedback）：指系统输出被传递回系统进行比较和调
节的过程。
通过反馈，系统可以根据实际输出与期望输出之间的偏差来调节自身的工作状态，从而使系统更加稳定和准确。
2. 控制器（Controller）：是一种用于自动控制系统的装置或
算法，根据输入信号和反馈信息来生成输出信号，以控制系统响应和稳定工作。
常见的控制器包括比例控制器、积分控制器、微分控制器以及它们的组合形式。
3. 传感器（Sensor）：用于感知系统输入和输出的物理量或信
号的装置。
通过传感器，系统可以实时获取各种参数的信息来监测系统状态，并作为反馈信号提供给控制器。
4. 执行器（Actuator）：用于执行控制器输出信号的装置，将
控制器生成的信号转化为系统的物理行为或操作，对系统状态进行调节和控制。
常见的执行器包括电动机、阀门、液压缸等。
5. 状态变量（State Variable）：用于描述系统状态的物理量或
变量。
通过监测和记录状态变量的数值，可以实时了解系统的运行情况，并根据需要进行调控和优化。
常见的状态变量有位置、速度、压力、温度等。
自动控制原理应用于各个领域，包括工业生产、交通运输、环境控制、电力系统、航空航天等。
它可以提高系统的稳定性、精确度和效率，实现自动化操作和优化控制，使得各种工程和技术应用更加可靠和智能化。
带宽的含义
/s/blog_87b0850d0100zyb0.html带宽的含义带宽的概念在不同领域有非常不同的含义（参见维基百科“带宽”条目：/wiki/带宽），对伺服系统来说，带宽就是伺服系统能响应的最大正弦波频率。
用专业一些的语言描述，就是幅频响应衰减到-3dB时的频率（-3dB带宽），或者相频响应滞后90度时的频率。
这是个很抽象的概念，为了清楚的说明这个概念，也为了后面几篇文章的深入讨论，有必要介绍几个基本概念（不好意思，还是要用到一些数学）：（1）信号的频率成分。
任何信号都是由有限个或无限个正弦信号叠加而成，这些正弦信号的频率各不相同，这些频率就是信号的频率成分。
举个例子，方波信号可以分解为无限多个频率的正弦波，如图1所示，这些都是组成它的频率成分。
将这些频率成分由低频开始逐次叠加，叠加的过程如图2所示。
图3显示了前25次谐波叠加的动态过程。
可见，叠加的频率成分越多，原来的波形就能得到越好的还原。
如果方波通过一个带宽无限的系统，那么所有频率成分都可以顺利通过，方波会无失真的被再现。
如果方波通过一个带宽有限的系统，则带宽之外的频率成分会损失掉，方波就会发生失真。
带宽越大，损失掉的频率成分就越少，失真也就越小。
图1 频率成分分解图2 频率成分叠加图3 频率成分逐次叠加的动态过程（2）分贝。
分贝用来衡量增益（放大倍数）的单位，是一个比值，没有量纲。
对于振幅类的变量，把放大倍数取对数（以10为底），然后乘以20，就得到了用分贝描述的增益。
因此，-3dB实际上就是0.707倍，二者是一回事，感兴趣的读者可以自己换算一下。
（3）增益。
实际上就是放大倍数，是一个无量纲的数字，经常用分贝表示。
（4）伯德图（对数频响图）。
伯德图是用来描述系统频率响应特性的图，其横坐标轴是频率，纵坐标轴是增益（也就是放大倍数）或相位，坐标轴刻度以对数坐标表示。
一个典型的伯德图如图4所示.图4 典型的bode图伺服系统也是一种信号系统，可以看成一个低通滤波器。
自动控制原理带宽频率
自动控制原理带宽频率嘿，你有没有想过在自动控制原理这个神奇的领域里，有一个特别重要的概念叫带宽频率呢？我呀，就像个探索宝藏的冒险家，在这个知识的海洋里发现了它的独特魅力，今天就迫不及待地想和你分享。
我有个朋友叫小李，他是个电子设备迷。
有一次，我们在讨论他新买的一款超高级音响。
他对这个音响的音质赞不绝口，说高音清脆，低音雄厚，就像置身于音乐会现场一样。
我就好奇了，到底是什么东西在背后影响着音响能有这么棒的表现呢？这就和自动控制原理中的带宽频率有关系啦。
那带宽频率到底是什么呢？简单来说，在自动控制系统里，带宽频率就像是一个系统的活动范围或者能力边界。
想象一下，一个运动员能在多大的场地里自由奔跑、发挥自己的实力，这个场地的大小就有点像带宽频率。
如果把自动控制系统比作一个复杂的机器，那带宽频率就是这个机器能够有效工作的频率范围。
比如说，在一个通信系统中，信号就像一群奔跑的小信使。
带宽频率决定了这些小信使能够顺畅奔跑的“道路宽度”。
如果带宽频率比较窄，就好比是一条狭窄的小路，那只能允许少数信号通过，而且可能还会挤来挤去，造成信号的混乱和丢失。
这就像我们在狭窄的过道里，人多的时候就容易碰撞，走得也慢。
可要是带宽频率比较宽呢，那就像是一条宽阔的大马路，信号就可以大摇大摆地通过，而且数量还很多，通信的质量就会非常好。
我记得我还和我的老师讨论过这个问题呢。
老师说，在控制系统中，带宽频率和系统的响应速度也有着千丝万缕的联系。
他给我举了个例子，就像一辆汽车。
如果汽车的发动机性能好，就可以在很宽的速度范围内灵活加速和减速，这就类似于一个具有较大带宽频率的控制系统，它能够快速地对输入信号做出反应。
而如果汽车发动机很老旧，只能在一个很小的速度范围内工作，那这个系统的带宽频率就小，反应就会很迟钝。
再看看我们周围的很多设备。
像我们的手机，现在的手机功能可强大了，能处理各种各样的信号，这背后就是因为它的带宽频率比较宽。
要是手机的带宽频率很窄，那可能我们就只能打电话，发个短信，像看视频、玩游戏这些需要大量信号传输的功能就根本实现不了。
自动控制原理(名词解释)
2010.126.输入节点(源点)27.闭环零点28.稳定性29.根轨迹的渐近线2009.1026.离散控制系统27.最大超调量p28.无限零点29.数学模型2009.126.闭环控制系统27.稳态位置误差系数Kp28.增益裕量29.主导极点2008.10 26．反馈27．相频特性28．调整时间ts29．增益穿越频率ωc2008.126．受控对象27．积分器28．非最小相位系统29．临界稳定2007.1026．对数坐标图（Bode图）27．混合节点28．校正装置29．扰动2007.126．自动控制系统27．二阶系统的临界阻尼状态28．截止频率ωb29．状态可控2006.1026．非线性控制系统27．系统完全可观测28．闭环极点29．频带宽度2006.126．稳定性27．随动控制系统28．稳态速度误差系数K V29．谐振峰值2005.1026．不稳定系统27．传递函数的零点28．恒值控制系统29．谐振频率2005.126. 非线性控制系统27. 不接触回路28. 稳态误差29. 可观测性30. 增益裕量2004.1026．自动控制系统27．最小相位系统28．偶极子29．根轨迹的起点30．渐近稳定2004.11.随动控制系统2.传递函数3.最小相位系统4.频率特性5.最小实现2003.1026.信号流图27.主导极点28.对数幅相图29.条件稳定30.超前校正2003.11. 前馈控制系统2. 前向通路3. 频率特性4. 系统可观测问题5. 根轨迹2002.10 26．自动控制27．传递函数的极点28．稳态误差e ss 29．最小相位系统30．状态空间表达式2002.11.反馈控制系统2.稳定性3.局部反馈校正4.最小相位系统5.主导极点2001.1026.线性控制系统27.串联校正28.可观测性29.相位裕量30.不接触回路。
带宽的两种概念
在各类电子设备和元器件中，我们都可以接触到带宽的概念，例如我们熟知的显示器的带宽、内存的带宽、总线的带宽和网络的带宽等等；对这些设备而言，带宽是一个非常重要的指标。
不过容易让人迷惑的是，在显示器中它的单位是MHz，这是一个频率的概念；而在总线和内存中的单位则是GB/s，相当于数据传输率的概念；而在通讯领域，带宽的描述单位又变成了MHz、GHz⋯⋯这两种不同单位的带宽表达的是同一个内涵么？二者存在哪些方面的联系呢？本文就带你走入精彩的带宽世界。
一、带宽的两种概念如果从电子电路角度出发，带宽（Bandwidth）本意指的是电子电路中存在一个固有通频带，这个概念或许比较抽象，我们有必要作进一步解释。
大家都知道，各类复杂的电子电路无一例外都存在电感、电容或相当功能的储能元件，即使没有采用现成的电感线圈或电容，导线自身就是一个电感，而导线与导线之间、导线与地之间便可以组成电容——这就是通常所说的杂散电容或分布电容；不管是哪种类型的电容、电感，都会对信号起着阻滞作用从而消耗信号能量，严重的话会影响信号品质。
这种效应与交流电信号的频率成正比关系，当频率高到一定程度、令信号难以保持稳定时，整个电子电路自然就无法正常工作。
为此，电子学上就提出了“带宽”的概念，它指的是电路可以保持稳定工作的频率范围。
而属于该体系的有显示器带宽、通讯/网络中的带宽等等。
而第二种带宽的概念大家也许会更熟悉，它所指的其实是数据传输率，譬如内存带宽、总线带宽、网络带宽等等，都是以“字节/秒”为单位。
我们不清楚从什么时候起这些数据传输率的概念被称为“带宽”，但因业界与公众都接受了这种说法，代表数据传输率的带宽概念非常流行，尽管它与电子电路中“带宽”的本意相差很远。
对于电子电路中的带宽，决定因素在于电路设计。
它主要是由高频放大部分元件的特性决定，而高频电路的设计是比较困难的部分，成本也比普通电路要高很多。
这部分内容涉及到电路设计的知识，对此我们就不做深入的分析。
自控增益与带宽
自控增益与带宽
运放的增益带宽表征什么？
2012-11-28 10:15jiezhouliping |分类：工程技术科学|浏览644次
运放的增益带宽大会怎样？窄又会怎么样呢？
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简单理解，针对某一运放：运放的增益带宽之乘积是不变的——一固定常数。
增益：在直流情况下，运放开环的最大放大倍数。
带宽：在输入为正弦波，开环，当运放增益下降到1时（输入输出信号幅度一样），此时的最高频率。
在此基础上如果输入频率继续增加，输出信号幅度将小雨输入。
增益带宽是一个运放的重要参数，举个例子：如过运放的增益带宽积为10M。
如果我们设置负反馈——将增益设定在10。
那么，能将输入信号都放大10倍的最高频率应该是10M/10=1M，也就是说，最高放大的频率是1M，如果频率再高，输出信号放大倍数将《10。
（带宽增益为一常数）。
又如，也曾对这个运放，如果通过设置负反馈，让运放放大倍数1 00，那么该放大电路能放大100倍的最高频率是10M/100=100k。
解释如上……
so，运放的增益带宽直接决定了你运用电路中输入输出放大倍数和频率范围，这才有高速运放，和普通运放的说法……。
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闭环幅率特性图如右图所示
autocumt@
中国矿业大学信电学院
带宽的解释
闭环幅率特性图如右图所示
(0) 带宽是在闭环频率特性上定义的， 它表示了一个系统跟踪输入正弦信号 0.707(0) 的最大频率。按一般定义，输出衰减 0 到0.707的频率称为系统的带宽。
autocumt@
中国矿业大学信电学院
带宽的解释
r(t)
自动控制原理
M
(0) 0.707(0)
0
t
0
b
r(t)
0
t
从频谱分析的角度看，阶跃信号在时间为零时有 跳变。频谱中包含有高频分量，闭环系统的带宽越宽， 能通过它的高频信号就越多，输出与输入信号的形状 越接近，反应速度也就越快。
autocumt@
中国矿业大学信电学院
开环与闭环幅率特性对比
20log | G( j) |
(0) 0.707(0)
自动控制原理
M
| ( j ) |
0
b
开环对数幅频特性图
以单位负反馈系统为例：
闭环幅频特性图（不取对数）
G ( j )
闭环频率特性与开环频率特性的关系：( j ) 1 G( j )
| G( j ) | 1 当频率低的时候： | G ( j ) | 1 当频率高的时候：
自动控制原理
M
b
在频率法中，整个闭环系统可以看作是一个低通滤波 器，带宽越宽，输出复现精度就越高。带宽反映了系统的 响应速度。所以设计的时候总希望带宽要宽。但带宽的值 要受到噪声误差和不确定性的限制。否则，或者是噪声误 差太大，或者是所设计的系统实际上不能稳定工作。 为方便起见，一般都是在开环频率特性曲线 上设计闭环系统，开环系统的截止频率越大， 带宽越宽。因此说截止频率越大，系统的反应 速度越快。