频率特性(自控原理中的频率特性)

定义

谐波输入下，输出回响中与输入同频率的谐波分量与谐波输入的幅值之比A(ω)为幅频特性，相位之差φ(ω)为相频特性，并称其指数表达形式

为系统的频率特性。

稳定系统的频率特性等于输出和输入的傅氏变换之比，而这正是频率特性在自控原理中的物理意义。

对于稳定的线性定常系统，由谐波输入产生的输出稳态分量仍然是与输入同频率的谐波函式，而幅值和相位的变化是频率ω的函式，且与系统数学模型相关。稳定系统的频率特性可以用实验方法确定，即在系统输入端加上不同频率的正弦信号，然后测量系统输出的稳态回响，再根据幅频特性和相频特性作出系统的频率特性曲线。

对于不稳定的系统，输出回响稳态分量中含有由系统传递函式的不稳定极点产生的呈发散或振荡的分量，所以不稳定系统的频率特性不能通过实验法确定。

在自控原理中，和传递函式与微分方程一样，频率特性是系统数学模型的一种表达形式，它表征了系统的运动规律，成为系统频域分析的理论依据。

线上性系统的频域分析法中，系统的频率特性是不可缺少的重要工具，控制系统及其元部件的频率特性可以运用分析法和实验方法获得，并可用多种形式的曲线表示，因而系统分析和控制器设计可以套用图解法进行。可对系统的各个环节的频率特性进行分析从而对整个系统的频域及稳定性进行有效的分析和设计。