Advanced control engineering (S.R. Burns, 2001)
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G (jω)
b = –KωT
1 + ω2T 2
|G (jω)|
a = |
K |
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G (jω) |
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1 + ω |
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–45° |
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(a) Polar Plot |
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G(jω) |
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G(jω) |
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(degrees) |
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K |
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– 45 |
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– 90 |
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ω (rad/s) |
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ω (rad/s) |
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(b)Rectangular Plot (Frequency Response)
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Im
K
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ω = 0
ζ = 1
0.5K ω = ωn
ζ = 0.5
K
ω= ωn
ζ= 0.5
2K ω = ωn
M
M
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2.5 |
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0.25 |
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ζ = |
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2K |
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G(jω) |
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ζ = 0.5 |
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K |
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ζ = 1.0 |
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0.5K 0.5 |
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|||
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0 |
0.2 |
0.4 |
0.6 |
0.8 |
1 |
|
1.2 |
1.4 |
1.6 |
1.8 |
2 |
|||
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0 |
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|||||||||||||
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ωn |
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ω |
(rad/s) |
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(a) Modulus |
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–20 |
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ζ = |
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–40 |
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0.25 |
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ζ = |
0.5 |
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G(jω) –60 |
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ζ = 1.0 |
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(degrees) –80
–100
–120
–140
–160
–180
0 |
0.2 |
0.4 |
0.6 |
0.8 |
1 |
1.2 |
1.4 |
1.6 |
1.8 |
2 |
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ωn |
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ω (rad/s) |
(b) Phase
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$ |
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$ |
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R (jω) |
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G2(jω) |
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C (jω) |
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G1(jω) |
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$
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$ # |
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$ |
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$ # |
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|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
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$ # $ # |
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|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
$ |
|
|
|
$
$
$
|G (jω)|
dB
LF Asymptote
K
3 dB
HF Asymptote
|
|
|
–6 dB/octave |
|
|
|
|
(–20 dB/decade) |
|
|
|
1 |
|
log ω |
|
|
T |
|
|
|
|
|
|
|
G(jω) |
|
|
|
|
(degrees) |
|
|
|
|
|
LF Asymptote |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
MF Asymptote |
|
|
–45 |
|
|
|
|
|
|
|
HF Asymptote |
|
–90 |
|
|
|
|
1 |
1 |
10 |
log ω |
|
10T |
T |
T |
|
|
|
|
|
|
|
$ # |
|
||||
|
|
|
$ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
# |
|
||
|
|
|
$ |
|
|
||
|
|
|
|
|
$ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
$
$
$ |
|
$ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|G(jω)| |
|
|
dB |
|
|
|
Slope = +6 dB/octave |
|
|
(+20 dB/decade) |
|
|
3 dB |
|
K |
|
|
1 |
log ω |
|
T |
|
(a) Log modulus
|
G(jω) |
90 |
|
|
(degrees) |
|
|
|
|
45 |
|
|
|
0 |
log ω |
|
|
1 |
|
|
|
T |
|
|
|
(b) Phase |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
$ $ # |
|
|
|
$ $ |
|
|
|
$ $ |
|
|
|
|
$