① 簡述利用頻域法進行分析的一些特點
頻域分析法
用時域分析法分析和研究系統的動態特性和穩態誤差最為直觀和准確,但是,用解析方法求解高階系統的時域響應往往十分困難.此外,由於高階系統的結構和參數與系統動態性能之間沒有明確的函數關系,因此不易看出系統參數變化對系統動態性能的影響.當系統的動態性能不能滿足生產上要求的性能指標時,很難提出改善系統性能的途徑.
頻域分析法是研究控制系統的一種經典方法,是在頻域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,它能方便的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.
② 32. 在經典控制理論中,以頻域分析為主,請問頻域分析有什麼優越性
頻域分析可以在不知道電路參數的情況下加一w測得幅頻特性,從而利用nyquist曲線分析其穩定性。
第二個問題我就不知道了
③ 頻域分析方法有哪些
頻域分析法用時域分析法分析和研究系統的動態特性和穩態誤差最為直觀和准確,但是,用解析方法求解高階系統的時域響應往往十分困難.此外,由於高階系統的結構和參數與系統動態性能之間沒有明確的函數關系,因此不易看出系統參數變化對系統動態性能的影響.當系統的動態性能不能滿足生產上要求的性能指標時,很難提出改善系統性能的途徑.
④ 時域分析與頻域分析的區別
一、性質不同
1、時域分析:控制系統在一定的輸入下,根據輸出量的時域表達式,分析系統的穩定性、瞬態和穩態性能。
2、頻域分析: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為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系的數學模型稱為頻率特性,反映了正弦信號作用下系統響應的性能。
二、原理特點不同
1、時域分析:時域分析在初值為零時,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、頻域分析: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。
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頻域分析法的優勢主要體現在:
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著確定的對應關系,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。
⑤ 系統時域分析和頻域分析的區別
一、定義不同
1、時域分析:時域分析是指控制系統在一定的輸入下,根據輸出量的時域表達式,分析系統的穩定性、瞬態和穩態性能。
2、頻域分析:頻域分析法是研究控制系統的一種經典方法,是在頻域范圍內應用圖解分析法評價系統性能的一種工程方法。
二、分析方法不同
1、時域分析:時域分析在初值為零時,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、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為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系的數學模型稱為頻率特性,它反映了正弦信號作用下系統響應的性能。
三、結果不同
1、時域分析:以時間為自變數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,統稱為信號的時域分析。
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,為機械繫統動態分析和故障診斷提供有效信息。
2、頻域分析:控制系統及其元部件的頻率特性可以運用分析法和實驗方法獲得,並可用多種形式的曲線表示,因而系統分析和控制器設計可以應用圖解法進行。
其次,頻率特性物理意義明確。對於一階系統和二階系統,頻域性能指標和時域性能指標有確定的對應關系;對於高階系統,可建立近似的對應關系。
參考資料來源:網路-頻域分析
參考資料來源:網路-時域分析
⑥ 什麼是信號的時域分析和頻域分析
1.信號的時域分析:是指直接在時間域內對系統動態過程進行研究的方法。
2.信號頻域分析:是採用傅立葉變換將時域信號x(t)變換為頻域信號X(f),從而幫助人們從另一個角度來了解信號的特徵。
⑦ 波形頻域分析包括哪些方面
幅頻特性和相頻特性
具體點就是功率譜(密度)、幅度譜、能量譜等
還有對帶寬、諧振頻率、Q值的理解
還有穩定性分析
⑧ 頻域的頻域分析
頻域(頻率域)——自變數是頻率,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。頻譜圖描述了信號的頻率結構及頻率與該頻率信號幅度的關系。
對信號進行時域分析時,有時一些信號的時域參數相同,但並不能說明信號就完全相同。因為信號不僅隨時間變化,還與頻率、相位等信息有關,這就需要進一步分析信號的頻率結構,並在頻率域中對信號進行描述。動態信號從時間域變換到頻率域主要通過傅立葉級數和傅立葉變換實現。周期信號靠傅立葉級數,非周期信號靠傅立葉變換。 一個頻域分析的簡例可以通過圖1:一個簡單線性過程中小孩的玩具來加以說明。該線性系統包含一個用手柄安裝的彈簧來懸掛的重物。小孩通過上下移動手柄來控制重物的位置。
任何玩過這種游戲的人都知道,如果或多或少以一種正弦波的方式來移動手柄,那麼,重物也會以相同的頻率開始振盪,盡管此時重物的振盪與手柄的移動並不同步。只有在彈簧無法充分伸長的情況下,重物與彈簧會同步運動且以相對較低的頻率動作。
隨著頻率愈來愈高,重物振盪的相位可能更加超前於手柄的相位,也可能更加滯後。在過程對象的固有頻率點上,重物振盪的高度將達到最高。過程對象的固有頻率是由重物的質量及彈簧的強度系數來決定的。
當輸入頻率越來越大於過程對象的固有頻率時,重物振盪的幅度將趨於減少,相位將更加滯後(換言之,重物振盪的幅度將越來越少,而其相位滯後將越來越大)。在極高頻的情況下,重物僅僅輕微移動,而與手柄的運動方向恰恰相反。 所有的線性過程對象都表現出類似的特性。這些過程對象均將正弦波的輸入轉換為同頻率的正弦波的輸出,不同的是,輸出與輸入的振幅和相位有所改變。振幅和相位的變化量的大小取決於過程對象的相位滯後與增益大小。增益可以定義為「經由過程對象放大後,輸出正弦波振幅與輸入正弦波振幅之間的比例系數」,而相位滯後可以定義為「輸出正弦波與輸入正弦波相比較,輸出信號滯後的度數」。
與穩態增益K值不同的是,「過程對象的增益和相位滯後」將依據於輸入正弦波信號的頻率而改變。在上例中,彈簧-重物對象不會大幅度的改變低頻正弦波輸入信號的振幅。這就是說,該對象僅有一個低頻增益系數。當信號頻率靠近過程對象的固有頻率時,由於其輸出信號的振幅要大於輸入信號的振幅,因此,其增益系數要大於上述低頻下的系數。而當上例中的玩具被快速搖動時,由於重物幾乎無法起振,因此該過程對象的高頻增益可以認為是零。
過程對象的相位滯後是一個例外的因素。由於當手柄移動得非常慢時,重物與手柄同步振盪,所以,在以上的例子中,相位滯後從接近於零的低頻段輸入信號就開始了。在高頻輸入信號時,相位滯後為「-180度」,也就是重物與手柄以相反的方向運動(因此,我們常常用『滯後180度』來描述這類兩者反向運動的狀況)。
Bode圖譜表現出彈簧-重物對象在0.01-100弧度/秒的頻率范圍內,系統增益與相位滯後的完整頻譜圖。這是Bode圖譜的一個例子,該圖譜是由貝爾實驗室的Hendrick Bode於1940s年代發明的一種圖形化的分析工具。利用該工具可以判斷出,當以某一特定頻率的正弦波輸入信號來驅動過程對象時,其對應的輸出信號的振動幅度和相位。欲獲取輸出信號的振幅,僅僅需要將輸入信號的振幅乘以「Bode圖中該頻率對應的增益系數」。欲獲取輸出信號的相位,僅僅需要將輸入信號的相位加上「Bode圖中該頻率對應的相位滯後值」。
⑨ 什麼叫時程分析法什麼叫頻域內分析
「時程分析法」是由結構基本運動方程輸入地震加速度記錄進行積分,求得整個時間歷程內結構地震作用效應的一種結構動力計算方法,也為國際通用的動力分析方法。
「時程分析法」常作為計算高層或超高層的一種(補充計算)方法,也就是說滿足了規范要求的時候是可以不用它計算結構的。規范規定:對於特別不規則的建築、甲類建築及超過一定高度的高層建築,宜採用時程分析法進行補充計算。所以有較多設計人員對應用時程分析法進行抗震設計感到生疏。近年來,隨著高層建築和復雜結構的發展,時程分析在工程中的應用也越來越廣泛了。
它也用於某些特種結構(如煙囪、大壩等)的抗震動力計算。
頻域內分析我不了解推薦網頁http://202.117.80.9/jp2005/06/xinhaoxitong/ch5/kejian/5.5.htm
⑩ 高分大討論:如何正確理解對頻域的分析如何透徹理解傅里葉變換
這個問題其實在書本上面都有說吧,只是說的比較散~
從當前來看,傅里葉變換是拉普拉斯變換的一個特例.
在工程方面
把時域變換到頻域主要是應用於解高階微分方程.因此拉普拉斯變換在工程方面應用很廣泛,是一個很重要的工具.
高階微分方程經過變換可以變成高階方程,然後就可以很容易解出傳遞函數,再反變換就可以得到時域的傳遞函數了.(應該記得那個經典的拉普拉斯運算元s吧)
在信號方面
變換到頻域,是為了能夠從另外一個面去觀察和了解信號的實質.因為頻率對一個信號來說物理意義是很大的,並不是單純一個無意義的變換關系.
像采樣定理,調頻調幅等等的,都是基於頻域上面的分析其可行性的推倒出來的
傅里葉級數,顧名思義,是一個無窮級數,像泰勒級數,是對一個多項式的展開
傅里葉變換是一種時域和頻域之間的變換,是一種對應關系.就像函數的一一對應關系.
但是傅里葉級數和傅里葉變換也是存在聯系的.
傅里葉級數的系數中包含著頻譜的信息,該系數直接對應著某頻率的幅值,是個真實譜.
而傅里葉變換出來的多項式的值就是頻譜系數,而且是連續的.但只是和對應的頻率的大小存在一種對應關系,並不是真實的值.
具體分析如下:
傅里葉級數在其基波頻率 w0 取得無窮小之後,求和就可以寫成積分的形式.這個時候,除掉那個復指數e,不就剩下X(jw)dw了嘛(當然還有一個1/2pi(pi是圓周率))
然後1/(2pi/dw)=1/T,所以X(jw)=a*T啦.你看看X(jw)的定義是不是這樣
換句話說,其實X(jw)的值就是x(t)的傅里葉級數中頻率為w的那一項的傅里葉系數再乘以周期T.(記住這里是基波頻率無窮小哦,也就是要求周期無窮大,也就是非周期信號)
也就是傅里葉變換得出的X(jw)只是x(t)的傅里葉級數中的一個系數項而已.
當然這樣傅里葉級數取極限推導出來的傅里葉變換對周期信號一樣能夠適用,不過這樣的X(jw)就是一些離散的沖激串了,這里就不多說了.
當然為什麼這樣定義一個變換和建立一個這樣的關系,要從數學和物理兩方面來講,比較多,詳細的只能自己去看書了.不過我還是在這里簡單說說吧,在一個線性系統中,x(t)經過一個那樣的算式積分(傅里葉變換)後,就可以消掉變數t,而且結果是一個有理多項式,非常易於計算.而至於非線性系統就比較復雜了,這里就不做討論了
FFT其實就是應用於計算機上面,是一種計算離散傅里葉變換的快速辦法.(計算機內部所有數據都是離散的,因為都是1和0組成).應用當然就是進行傅里葉變換啦.
回頭看了一下,樓上的見解有自己的想法.不過似乎有許多地方不正確哦.你還是認真看一下我的見解,雖然我寫得長了點和雜亂點,不過還是通俗易懂的.
倒..修改後我反而變到樓下了,再改