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Diagrammi di Bode

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Academic year: 2021

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(1)

Diagrammi di Bode

‰ ²i³u¬t¡´© €³ull¡ ²i³po³t¡ armo®ic¡ £© ¤icono c¨e W (jω 0 ) €³©

°uo' i®´e²p²ta² co­e €¬'"aºio®e" ¤e¬ €³i³´em¡ all¡ pa²´e ¤©

ing²sso ¤© °ulsaºio®e ω 0 . ²ta®to, a¬ va²ia² ¤© ω, W (jω)

¤esc²i¶  co­e i¬ €³i³´em¡ a§is£e €³ul¬e co­po®e®´© al¬e va²©e

°ulsaºio®© (€f²±µenºe) ¤e¬ €³ gna¬e ¤© ing²sso.

’i³u¬t¡ °e²ta®to i®´e²ssa®´e r¡°p²³ ®ta² gra¦ ica­e®´e

±µe³t¡ informaºio®e os³i¡ €for®i² un¡ r¡°p²³ ®taºio®e

gra¦ ic¡ ¤© W (jω). ‘µe³t¡ e' un¡ €¦ unºio®e complessa

¤ell¡ va²ia¢i¬e reale ω e ±µin¤© €l¡ €³u¡ r¡°p²³ ®taºio®e

²ic¨©e¤e²b¢  u® gra¦ ico t²i¤i­en³iona¬e.

“ €³© ¤e³i¤er¡ e¶©ta² ±µe³t¡ (poco pr¡´ic¡) pos³i¢i¬©t¡', i¬

modo °©µ' n¡´µra¬e e inform¡´ivo ¤© r¡°p²³ ®ta² W (jω) e' ±µello ¤© ²icor²² ¡ due gra¦ i£© °er €¬e ¤µe €¦ unºio®© (²a¬©

¤© va²ia¢i¬e ²a¬e) |W (jω)| e Arg[W (jω)].

r ¯´´e®e² gra¦ i£© °©µ' €¬eg§i¢i¬© e trac£ia¢i¬© i® modo °©µ'

(2)

a§vo¬e €³© ²icor² a¤ al£u®© accor§i­e®´©:

1. P¯ic¨e' W (−jω) = W ((jω) ) = [W (jω)] , ¤© modo c¨e

|W (−jω)| = |W (jω)|, ∀ω (0.1a)

Arg[W (−jω)] = Arg[W (jω)], ∀ω (0.1b)

€³© possono trac£ia² © gra¦ i£© °er © €so¬© valo²© po³©´i¶©

¤© ω (inf¡´´© €¬e informaºio®© ²l¡´i¶  ¡© valo²© ®eg¡´i¶©

¤© ω €³© ²icavano d¡© gra¦ i£© ²l¡´i¶© ¡ ω > 0 tra­©´e €¬e

(0.1)).

2. r a¶ ² un¡ ­ig¬io² ²iso¬uºio®e €³µ u®'a­°i¡ gamm¡

¤© €f²±µenºe (o °ulsaºio®©), €³© trac£iano © gra¦ i£© ad¯´- tando i® as£iss¡ un¡ coor¤in¡t¡ €loga²©t­ic¡: °©µ' p²-

£isa­e®´e © gra¦ i£© ¶ ngono trac£i¡´© i® €¦ unºio®e ¤©

log 10 (ω) in¶ £e c¨e i® €¦ unºio®e ¤© ω (€³© n¯´© c¨e €³´©- amo con³i¤erando €solo valo²© po³©´i¶© ¤© ω e ±µin¤© i¬

€loga²©tmo e' €¢ ® ¤e¦ i®©to).

3. I¬ mo¤ulo €³© r¡°p²³ ®t¡ i® decibel . I® a¬t² paro¬e

(3)

no® €³© r¡°p²³ ®t¡ i¬ gra¦ ico ¤© |W (jω)| m¡ ±µello ¤©

|W (jω)| dB := 20 log 10 |W (jω)|. (0.2) Os³ r¶iamo €³u¢©to c¨e i¬ mo¤ulo e³p²sso i® ¤e£i¢ ¬ °uo' as³u­e² €³i¡ valo²© po³©´i¶© €³i¡ valo²© ®eg¡´i¶© anº©:

|W (jω)| dB > 0 ⇔ |W (jω)| > 1

|W (jω)| dB < 0 ⇔ |W (jω)| < 1

|W (jω)| dB = 0 ⇔ |W (jω)| = 1

ƒio' €³ig®i¦ ic¡ c¨e:

°er valo²© po³©´i¶© ¤© |W (jω)| dB i¬ €³i³´em¡ a­p¬i¦ ic¡

€l¡ co­po®e®´e ¤el¬'ing²sso all¡ °ulsaºio®e ω e °er

°er valo²© ®eg¡´i¶© ¤© |W (jω)| dB i¬ €³i³´em¡ ¡´´e®u¡ €l¡

co­po®e®´e ¤el¬'ing²sso all¡ °ulsaºio®e ω.

I® conc¬u³io®e, ¤evo r¡°p²³ ®ta² © gra¦ i£© ¤el¬e ¤µe €¦ u®- ºio®©

|W (jω)| dB := 20 log 10 |W (jω)| e Arg[W (jω)]

(4)

i® €¦ unºio®e ¤© log 10 (ω) (ω > 0). Ta¬© gra¦ i£© €³© c¨iamano diagrammi di Bode e °er trac£iar¬© ²i³u¬t¡ con¶ ®©e®´e

€sc²i¶ ² €l¡ €¦ unºio®e ¤© tras¦ ²i­e®to W (s) i® un¡ pa²´ico-

€la² €form¡ (¤e´t¡ €form¡ ¤© Bo¤e).  ±µe³to €sc¯po €sc²i¶iamo d¡°p²im¡ W (s) ­e´´endo®e i® e¶i¤enz¡ po¬© e ºe²© e i®- co²porando i® u® ´er­i®e ¤© €³ condo grado €¬e c¯°°©e ¤©

po¬© e ºe²© co­p¬es³© co®©ug¡´©:

W (s) = K E 1 s ν

ˆ r

Y

i=1

(s − z i )

ˆ c

Y

i=1

(s 2 + 2 ˆ ξ i ω ˆ i s + ˆ ω i 2 )

r

Y

i=1

(s − p i )

c

Y

i=1

(s 2 + 2ξ i ω i s + ω i 2 )

(0.3)

L¡ (0.3) e¶i¤enºi¡:

• €l¡ co³ta®´e K E ¤e´t¡ Guadagno di Evans;

• €¬'e¶ ®´ua¬e polo ®el¬'o²i§i®e ¤© mo¬´ep¬i£©t¡' ν (o, €³  ν < 0 , €lo ºero ®el¬'o²i§i®e ¤© mo¬´ep¬i£©t¡' −ν);

• © po¬© ²a¬© p i e i¬ €loro ®u­ero r;

• g¬© ºe²© ²a¬© z i e i¬ €loro ®u­ero ˆr;

• €¬e c c¯°°©e ¤© po¬© co­p¬es³© co®©ug¡´© (do¶  g¬© e¬e­e®´©

¤ell¡ i−e³im¡ c¯°°i¡ €hanno mo¤ulo ω i e pa²´e ²a¬e

(5)

−ξ i ω i , co³icc¨e' ω i > 0 e −1 < ξ i < 1 ).

• €¬e ˆc c¯°°©e ¤© ºe²© co­p¬es³© co®©ug¡´© (do¶  g¬© e¬e­e®´©

¤ell¡ i−e³im¡ c¯°°i¡ €hanno mo¤ulo ˆω i e pa²´e ²a¬e

− ˆ ξ i ω ˆ i , co³icc¨e' ˆω i > 0 e −1 < ˆξ i < 1 ).

“© n¯´© c¨e €³  i¬ grado ²l¡´ivo ¤© W (s) e' ºero, allor¡

K E = W (∞) e' i¬ §uadagno i® a¬t¡ €f²±µenz¡ ¤© W (s).

 ±µe³to °u®to ¤e¦ i®iamo τ i := − 1

p i τ ˆ i := − 1

z i (0.4)

e os³ r¶iamo c¨e

s − p i = −p i (1 + sτ i ), s − z i = −z i (1 + sˆ τ i ) (0.5) e

s 2 + 2ξ i ω i s + ω i 2 = ω i 2 ( s 2

ω i 2 + 2 ξ i

ω i s + 1) (0.6)

¤© modo c¨e pos³iamo €sc²i¶ ² W (s) ®ell¡ €form¡:

W (s) = K B 1 s ν

ˆ r

Y

i=1

(1 + sˆ τ i )

ˆ c

Y

i=1

( s 2 ˆ

ω i 2 + 2 ξ ˆ i

ˆ

ω i s + 1)

r

Y

i=1

(1 + sτ i )

c

Y

i=1

( s 2

ω i 2 + 2 ξ i

ω i s + 1)

(0.7)

(6)

do¶ 

K B := K E

ˆ r

Y

i=1

(−z i )

ˆ c

Y

i=1

ˆ ω i 2

r

Y

i=1

(−p i )

c

Y

i=1

ω i 2

(0.8)

Definizione. L¡ (0.7) €³© ¤i£e forma di Bode ¤© W (s) e K B

€³© ¤i£e guadagno di Bode ¤© W (s).

“© n¯´© c¨e €³  ν = 0, allor¡ K B = W (0) e' i¬ §uadagno i®

co®´i®u¡ ¤© W (s).

Tracciamento dei diagrammi di Bode

D¯po a¶ r ­esso W (s) i® €form¡ ¤© Bo¤e €³iamo pro®´© °er trac£iar®e © ¤iagram­© ¤© Bo¤e.  ±µe³to €sc¯po ²icor¤iamo c¨e, d¡´© ¤µe ®u­e²© co­p¬es³© a e b, €³© €h¡:

Arg(a · b) = Arg(a) + Arg(b), (0.9)

Arg(a/b) = Arg(a) − Arg(b), (0.10)

20 · log[|a · b|] = 20 · log[|a|] + 20 · log[|b|], (0.11)

(7)

e

20 · log[|a/b|] = 20 · log[|a|] − 20 · log[|b|], (0.12)

²ta®to © ¤iagram­© ¤© Bo¤e €³i¡ ¤e¬ mo¤ulo €³i¡ ¤ell¡

€fa³  ¤© W (jω) €³© possono ¯´´e®e² co­e €somm¡ al§b²ic¡

(mo¬to a§vo¬e d¡ ef¦ ´´ua² gra¦ ica­e®´e) ¤e© ¤iagram­©

¤© €¦ unºio®© e¬e­e®ta²© ¤© ±u¡´tro ´©°©.

1. ´er­i®e co³ta®´e (§uadagno ¤© Bo¤e): T 1 (jω) = K B ; 2. ´er­i®e mono­io (ºero o polo i® ºero): T 2 (jω) = (jω) ν ; 3. ´er­i®e €¢ino­io (ºe²© o po¬© ²a¬©): T 3 (jω) = 1 + jωτ ; 4. ´er­i®e t²ino­io (ºe²© o po¬© co­p¬es³©):

T 4 (jω) = 1 + j2 ξ

ω n ω − ω 2 ω 2 n .

Un¡ vo¬t¡ trac£i¡´© © ¤iagram­© ¤© Bo¤e ¤© £ias£uno ¤e©

´er­i®© c¨e ¡°pa² ®ell¡ €form¡ ¤© Bo¤e ¤© W (s), €³© €so­- mano gra¦ ica­e®´e © co®t²i¢µ´© ¤e© ´er­i®© ¡ ®u­er¡to²

e €³© €s¯´traggono ±µel¬© ¤e© ´er­i®© ¡ ¤eno­in¡to².

(8)

ƒ© €³iamo co³©' ²id¯´´© a¬ prob¬em¡ ¤© trac£ia² © ¤iagram­©

¤© Bo¤e ¤e© ´er­i®© T 1 (jω) , T 2 (jω) , T 3 (jω) e T 4 (jω) .

(9)

Termine costante T 1 (jω) = K B .

“© €h¡:

|T 1 (jω)| dB = 20 · log |K B | (0.13a)

Arg[T 1 (jω)] =

0 (mod 2π) se K > 0

−π (mod 2π) se K < 0

(0.13b)

e ±µin¤© €³i¡ i¬ ¤iagramm¡ ¤© Bo¤e ¤e¬ mo¤ulo €³i¡ ±µello

¤ell¡ €fa³  €sono ²´´e o²izzo®ta¬© (co³ta®´© ¡°°u®to) mo¬to

€fa£i¬© d¡ trac£ia².

(10)

Termine monomio T 2 (jω) = (jω) ν .

r ±ua®to ²i§uard¡ i¬ mo¤ulo, €³© €h¡:

|T 2 (jω)| dB = 20 · log |(jω) ν | = 20 · ν · log(ω) (0.14) c¨e, i® €¦ unºio®e ¤© log(ω), un¡ ²´t¡ passa®´e °er €¬'o²i§i®e

e ¤© °en¤enz¡ pa²© ¡ 20 · ν dB/decade (²icor¤iamo c¨e

un¡ decade e' €¬'i®´ervallo co­p²so €fr¡ ω 0 e 10ω 0 e c¨e,

i® coor¤in¡´e €loga²©t­ic¨e, €l¡ €¬ung¨ezz¡ ¤© ta¬e i®´er- vallo e' in¤©°en¤e®´e d¡ ω 0 ; °er e³ ­°io, €l¡ €¬ung¨ezz¡

¤el¬'i®´ervallo €fr¡ 1 e 10 e±µiva¬e ¡ ±µell¡ ¤el¬'i®´ervallo

€fr¡ 10 e 100).

“© ²icord¡ c¨e ±µe³to ´er­i®e €³© trov¡ ¡ ¤eno­in¡to² ¤©

W (s) e ±µin¤© i¬ €³uo co®t²i¢µto v¡ €s¯´tr¡´to da¬ t¯ta¬e.

r ±ua®to ²i§uard¡ €l¡ €fa³ ,

Arg[T 2 (jω)] = ν · π/2 (mod 2π) (0.15) c¨e cor²i³pon¤e a¤ un¡ ²´t¡ o²izzo®ta¬e. Anc¨e °er €¬e €fa³©,

i¬ co®t²i¢µto v¡ €s¯´tr¡´to da¬ t¯ta¬e ¶i³to c¨e ±µe³to ´er­i®e

€³© trov¡ ¡ ¤eno­in¡to².

(11)

L¡ €¦ i§ur¡ €³ §µe®´e ²©po²t¡ © ¤iagram­© ¤© Bo¤e ¤© (jω) ν

®e¬ caso ¤© ν = 2.

10 -2 10 -1 10 0 10 1 10 2

-100 -50 0 50 100

Pulsazione (rad/sec)

Modulo (dB)

10 -2 10 -1 10 0 10 1 10 2

179 179.5 180 180.5 181

Pulsazione (rad/sec)

Fase (gradi)

Figure 1: Diagrammi di Bode di (jω) 2 .

(12)

Termine binomio T 3 (jω) = 1 + jωτ

r ana¬izza² €¬'anda­e®to ¤© mo¤ulo e €fa³  ¤© T 3 (jω) €³ 

®e va¬µtano d¡°p²im¡ © gra¦ i£© °er

ω  1

|τ | . (0.16)

I® ta¬ caso €³© €h¡ ω|τ|  1 e ±µin¤©:

|1 + jωτ | dB ' 20 · log(1) = 0 dB (0.17a)

Arg(1 + jωτ ) ' 0, (0.17b)

e ±µin¤© i¬ co®t²i¢µto ¤© T 3 (jω) e' tras£ura¢i¬e °er valo²©

¤© ω mo¬to all¡ €³i®i³tr¡ ¤© |τ | 1 .

Con³i¤e²iamo or¡ valo²© ¤© ω °er £µ©:

ω  1

|τ | . (0.18)

I® ta¬ caso €³© €h¡:

|1 + jωτ | dB ' 20 · log(ω|τ |) dB = 20 · log(ω) + 20 · log(|τ |) dB Arg(1 + jωτ ) ' sgn(τ ) · π/2,

£i¯ ', °er valo²© ¤© ω €³uf¦ i£©e®´e­e®´e gran¤© ²i³°e´to ¡ |τ | 1 :

(13)

• i¬ co®t²i¢µto ¤© T 3 (jω) a¬ mo¤ulo e' ¡°pros³ima¢i¬e co®

un¡ ²´t¡ ¤© °en¤enz¡ pa²© ¡ 20 dB/decade c¨e i®´er³ c¡

€¬'as³  ¤el¬e or¤in¡´e ®e¬ °u®to 20·log[|τ|] dB e €¬'as³  ¤el¬e

as£is³  ®e¬ °u®to ω = |τ | 1 ;

• i¬ co®t²i¢µto ¤© T 3 (jω) all¡ €fa³  e' ¤© £irc¡ π/2 €³  τ > 0 e ¤© £irc¡ −π/2 €³  τ < 0.

A¬ €so¬©to, ta¬© co®t²i¢µ´© vanno €s¯´tr¡´´© €³  i¬ ´er­i®e €³©

trov¡ ¡ ¤eno­in¡to².

Ad¯´tando €¬e ¡°pros³imaºio®© cor²i³pon¤e®´© ¡ ω << |τ | 1

°er ´µ´´© g¬© ω ≤ |τ | 1 e €¬e ¡°pros³imaºio®© cor²i³pon¤e®´©

¡ ω >> |τ | 1 °er ´µ´´© g¬© ω ≥ |τ | 1 , €³© ¯´´engono © co³id¤e´´©

diagrammi asintotici ¤© Bo¤e. I¬ ¤iagramm¡ es¡´to ¤e¬

mo¤ulo e' un¡ £urv¡ mon¯ton¡ c²s£e®´e c¨e ²ima®e €³ ­p²

a¬ ¤© €s¯pr¡ ¤e¬ ¤iagramm¡ a³i®t¯´ico ¤isco³tando³ ®e ¤© u®

mas³imo ¤© £irc¡ 3 d‚ i® cor²i³pon¤enz¡ a¤ ω = 1/|τ|, ¤e´to punto di spezzamento ¤e¬ ¤iagramm¡ a³i®t¯´ico.

I¬ ¤iagramm¡ a³i®t¯´ico ¤ell¡ €fa³  p²³ ®t¡ u® €sa¬to ¤©

(14)

π/2 (i® °©µ' o i® ­eno ¡ €³ cond¡ ¤e¬ €³ gno ¤© τ) i® cor-

²i³pon¤enz¡ ¡ ω = 1/|τ|. Ž¬ ¤iagramm¡ es¡´to ¤ell¡ €fa³ ,

in¶ £e, €l¡ va²iaºio®e ¤© €fa³  av¶©e®e co® co®´i®µ©t¡' e co­e

€³© ¶ ¤e dall¡ €¦ i§ur¡ i¬ ²l¡´ivo co®t²i¢µto €³© °uo tras£ura²

€¦ ino a¤ un¡ ¤eca¤e p²im¡ ¤e¬ °u®to ¤© €³°ezza­e®to e¤

e' £irc¡ ¡p²© ¡ π/2 ¡ pa²´i² d¡ un¡ ¤eca¤e d¯po ¤e¬ °u®to

¤© €³°ezza­e®to.

Žll¡ †i§ur¡ €³ §µe®´e © ¤iagram­© es¡´´© e ±µel¬© a³i®t¯´i£©

¤© 1 + jωτ (°er τ = 1) €sono r¡°p²³ ®t¡´© i® rosso e €b¬µ,

²i³°e´´iva­e®´e.

“© os³ r¶© c¨e:

• °er valo²© ¤© τ ¤i¶ r³© d¡ 1, m¡ €³ ­p² po³©´i¶©, ©

¤i¡gra­­© con³ rvano €l¡ ­e¤e³im¡ €form¡ e ¶ ngono

€³ ­p¬i£e­e®´e trasl¡´© ¡ ¤e³tr¡ o ¡ €³i®i³tr¡ ¡ €³ cond¡

c¨e τ €³i¡ ­ino² o mag§io² ¤© 1;

• i¬ ¤i¡gra­m¡ ¤e¬ mo¤ulo no® ¤©°en¤e da¬ €³ gno ¤© τ,

­e®t² ±µello ¤ell¡ €fa³  €h¡ °er τ < 0 valo²© ¯°po³´© ¡

±µel¬© ¤e¬ ¤iagramm¡ ²l¡´ivo ¡ −τ.

(15)

0 5 10 15 20 25

Modulo (dB)

10-1 100 101

0 45 90

Fase (o argomento) (deg)

Bode Diagram

Pulsazione in coordinate logaritmiche (rad/s)

Figure 2: Diagrammi di Bode di 1 + jωτ per τ = 1 (il diagramma esatto è in rosso e

quello asintotico è in blu).

(16)

Termine trinomio

Anc¨e °er ana¬izza² €¬'anda­e®to ¤© mo¤ulo e €fa³  ¤©

T 4 (jω) = 1 + j2 ξ

ω n ω − ω 2

ω n 2 (0.19)

€³  ®e con³i¤erano d¡°p²im¡ © valo²© °er

ω  ω n . (0.20)

I® ta¬ caso:

1 + j2 ξ

ω n ω − ω 2 ω n 2 dB

' 20 · log(1) = 0 dB, (0.21) Arg



1 + j2 ξ

ω n ω − ω 2 ω n 2



' 0, (0.22)

£io T 4 (jω) d co®t²i¢µto tras£ura¢i¬e °er valo²© ¤© ω mo¬to all¡ €³i®i³tr¡ ¤© ω nn > 0 ).

“© con³i¤e²© or¡ i¬ caso ¤©:

ω  ω n , (0.23)

i® £µ©:

1 + j2 ξ

ω n ω − ω 2 ω n 2 dB

' 20 · log  ω 2 ω n 2



=

(17)

= 40 · log(ω) − 40 · log(ω n ) dB, (0.24) Arg



1 + j2 ξ

ω n ω − ω 2 ω 2 n



' sgn(ξ) · π. (0.25)

„un±µe, °er valo²© ¤© ω €³uf¦ i£©e®´e­e®´e gran¤© ²i³°e´to ¡

ω n , i¬ mo¤ulo ¤© T 4 (jω) i® €¦ unºio®e ¤© log(ω) ¡°pros³im¡-

€¢i¬e co® un¡ ²´t¡ ¤© °en¤enz¡ pa²© ¡ 40 d‚/¤eca¤e c¨e

i®´er³ c¡ €¬'as³  ¤el¬e or¤in¡´e ®e¬ °u®to −40 · log(ω n ) d‚ e

€¬'as³  ¤el¬e as£is³  ®e¬ °u®to ω n . “­p² °er valo²© ¤© ω €³u¦ -

€¦ i£©e®´e­e®´e gran¤© ²i³°e´to ¡ ω n , i¬ co®t²i¢µto ¤© T 4 (jω) all¡ €fa³  £irc¡ pa²© ¡ +π €³  ξ > 0 e £irc¡ pa²© ¡ −π €³  ξ < 0 (ov¶ia­e®´e ta¬e co®t²i¢µto v¡ €s¯´tr¡´to €³  i¬ ´er­i®e

€³© trov¡ ¡ ¤eno­in¡to²).

Ad¯´tando €¬e ¡°pros³imaºio®© (0.21) e (0.22) °er ω ≤ ω n e €¬e (0.24) e (0.25) °er ω ≥ ω n €³© ¯´´engono © co³id¤e´´©

¤iagram­© a³i®t¯´i£©. Œe ¤µe €³ ­i²´´e c¨e co³´©´µiscono i¬

¤iagramm¡ a³i®t¯´ico ¤e¬ mo¤ulo o²i§inano da¬ °u®to co­u®e ¤© coor¤in¡´e (log(ω n ), 0 dB ) cor²i³pon¤e®´e all¡

°ulsaºio®e ω n , ¤e´t¡ °u®to ¤© €³°ezza­e®to. I® cor²i³po®-

¤enz¡ all¡ €³´ess¡ °ulsaºio®e i¬ ¤iagramm¡ a³i®t¯´ico ¤el¬e

(18)

€fa³© €h¡ un¡ ¤isco®´i®µ©t (€sa¬to ¤© π). r valo²© °icco¬© ¤e¬

para­etro ξ i¬ ¤iagramm¡ a³i®t¯´ico ¤e¬ mo¤µ€lo ¤© T 4 (jω)

€³© ¤isco³t¡ mo¬to d¡ ±µello es¡´to i® cor²i³pon¤enz¡ ¡ va¬- o²© ¤ell¡ °ulsaºio®e ¶i£i®© ¡ ω n .

I® †i§ur¡ 3 © ¤iagram­© es¡´´© cor²i³pon¤e®´© a¤ al£u®©

valo²© ¤e¬ p¡r¡­etro ξ €sono €sovr¡°po³´© ¡ ±µello a³i®t¯´ico

¤i³ gn¡to ¡ tr¡´´eg§io. L¡ †i§ur¡ 3 r¡°p²³ ®t¡ © ¤i¡-

10

0

-10

-5 0 5 10

Pulsazione (rad/sec)

Modulo (dB)

ξ=0.01 ξ=0.2 ξ=0.5

ξ=0.707 ξ=0.99

10

0

0

90 180

Pulsazione (rad/sec)

Fase (gradi)

ξ=0.01

ξ=0.2 ξ=0.5

ξ=0.99

Figure 3: Diagrammi di Bode di T 4 (jω) per ω n = 1 e alcuni valori di ξ. I diagrammi

esatti sono disegnati a tratto continuo mentre quelli asintotici sono tratteggiati.

(19)

gram­© ¤© Bo¤e €solo °er valo²© ¤© ω pros³i­© all¡ °u¬-

€saºio®e ¤© €³°ezza­e®to ω n . L¡ †i§ur¡ 4 r¡°p²³ ®t¡ g¬©

€³´es³© ¤iagram­© i® u® i®´ervallo ¤© ω pa²© ¡ ±u¡´tro

¤eca¤© £e®tr¡to i® ω n

10 -2 10 -1 10 0 10 1 10 2

-40 -20 0 20 40

Pulsazione (rad/sec)

Modulo (dB)

10 -2 10 -1 10 0 10 1 10 2

0 90 180

Pulsazione (rad/sec)

Fase (gradi)

Figure 4: Diagrammi di Bode di T 4 (jω) per ω n = 1 e per ξ = 0.01, ξ = 0.2, ξ = 0.5,

ξ = 0.707 e ξ = 0.99. I diagrammi esatti sono disegnati a tratto continuo mentre quelli

asintotici sono tratteggiati.

(20)

Esempio “© trac£ino © ¤iagram­© ¤© Bo¤e ²l¡´i¶© ¡

W (s) = (s + 1)(s + 10) (s + 2)(1 + 100s) 2

Innanº©´µ´to, €sc²ivo W (s) i® €form¡ ¤© Bo¤e:

W (s) = (s + 1)(s + 10) (s + 2)(1 + 100s) 2

= 10(1 + s)(1 + s/10) 2(1 + s/2)(1 + 100s) 2

= 5 (1 + s)(1 + s/10) (1 + s/2)(1 + 100s) 2

„un±µe:

K B = 5 ; ν = 0 ;

τ 1 = 1/2, τ 2 = τ 3 = 100 ; ˆ

τ 1 = 1, τ ˆ 2 = 1/10 .

A¤esso posso trac£ia² © ¤iagram­© a³i®t¯´i£© co­e il¬u³-

tr¡to i® €¦ i§ur¡.

(21)

Figure 5: Diagrammi asintotici di Bode di W (s).

Un¡ ¡°pros³imaºio®e ¤e© ¤iagram­© es¡´´© €³© ¯´´©e®e €s­u³-

€sando g¬© ango¬© ¤e© ¤iagram­© a³i®t¯´i£©.

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