阻尼比和无阻尼自然频率对系统动态性能有什么影响
在机械控制论中,无阻尼固有频率决定二阶系统的响应速度,提高无阻尼固有频率可提高二阶系统的响应速度,减少上升时间,峰值时间和调整时间。
阻尼比决定二阶系统的振荡性能(稳定性),增大阻尼比,可以减弱系统的振荡性能(增强系统的稳定性),即降低超调量,减少震荡次数,但增加上升时间和峰值时间。 对于二阶系统的分子常数,其决定系统稳定时的输出值的大小。
注意:对于二阶系统,在其内部增加速度负反馈(增益环节),相当于增加阻尼。
扩展资料:
主要针对土木、机械、航天等领域的阻尼比定义来讲解。阻尼比用于表达结构阻尼的大小,是结构的动力特性之一,是描述结构在振动过程中某种能量耗散的术语,引起结构能量耗散的因素(或称之为影响结构阻尼比的因素)很多,主要有
(1)材料阻尼、这是能量耗散的主要原因。
(2)周围介质对振动的阻尼。
(3)节点、支座联接处的阻尼
(4)通过支座基础散失一部分能量。
(5)结构的工艺性对振动的阻尼。
参考资料来源:百度百科-阻尼比
振动系统各阶模态的分析研究。对应于无阻尼系统各阶主振动(固有振动),各点位移具有某种驻定形态,这些点同相或反相也通过平衡位置,又同相或反相地到达极端位置,构成实模态。
阻尼是振动系统在每个振动循环期间将振动过程的能量的一部分转化成另一形式的能量的能力。该能量转换导致强制振动过程的强度(振幅)降低或自由振动过程逐渐衰减和衰落。如果振动过程是自激型(例如金属切割操作中的振动),则系统的阻尼能力可以部分地抑制或完全阻止自激振动的发展。
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注意事项:
1、当系统处在某阶共振状态时,突然卸力,系统将按该阶固有振动进行衰减,记录衰减时间历程曲线后,由波形参数计算阻尼比。
2、当阻尼远远小于1时,此法不好用,因为三者频率相差不太大,不好测准,必须采用精密仪器。
3、调节激励频率使系统达到共振状态,测出系统响应的最大位移x0,再用相同力幅的静力F0作用在系统同一激励点上,测出同一响应点的静变形,即可计算出阻尼比。
参考资料来源:百度百科-阻尼比
参考资料来源:百度百科-无阻尼固有频率
参考资料来源:百度百科-动态性能