頻率特性[自控原理中的頻率特性]

在自動控制原理中，和傳遞函式與微分方程一樣，頻率特性是系統數學模型的一種表達形式，它表征了系統的運動規律，成為系統頻域分析的理論依據。線性定常系統在初始條件為零時，當輸入正弦信號的頻率在0到無窮大的範圍內連續變化時，系統穩態正弦輸出與正弦輸入的幅值比與相位差隨輸入頻率變化而呈現的變化規律為系統的頻率特性。

定義

頻率特性[自控原理中的頻率特性]

諧波輸入下，輸出回響中與輸入同頻率的諧波分量與諧波輸入的幅值之比A(ω)為幅頻特性，相位之差φ(ω)為相頻特性，並稱其指數表達形式 為系統的頻率特性。

穩定系統的頻率特性等於輸出和輸入的傅氏變換之比，而這正是頻率特性在自控原理中的物理意義。

對於穩定的線性定常系統，由諧波輸入產生的輸出穩態分量仍然是與輸入同頻率的諧波函式，而幅值和相位的變化是頻率ω的函式，且與系統數學模型相關。穩定系統的頻率特性可以用實驗方法確定，即在系統輸入端加上不同頻率的正弦信號，然後測量系統輸出的穩態回響，再根據幅頻特性和相頻特性作出系統的頻率特性曲線。

對於不穩定的系統，輸出回響穩態分量中含有由系統傳遞函式的不穩定極點產生的呈發散 或振盪的分量，所以不穩定系統的頻率特性不能通過實驗法確定。

套用

在自控原理中，和傳遞函式與微分方程一樣，頻率特性是系統數學模型的一種表達形式，它表征了系統的運動規律，成為系統頻域分析的理論依據。

線上性系統的頻域分析法中，系統的頻率特性是不可缺少的重要工具，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套用圖解法進行。可對系統的各個環節的頻率特性進行分析從而對整個系統的頻域及穩定性進行有效的分析和設計。