
【电】 crossover frequency
【电】 crossover
frequency
【计】 F; frequency
【化】 frequency
【医】 frequency
【经】 frequency
在电子工程与控制系统中,交越频率(英文:Crossover Frequency)是一个关键概念,特指在系统开环频率响应(伯德图)中,开环增益幅值等于1(即0 dB)时所对应的频率点。其核心物理意义在于表征系统从增益大于1(放大区)过渡到增益小于1(衰减区)的临界位置。
以下是详细解释与技术内涵:
交越频率 ( f_c )(或 ( omega_c ) 角频率)满足以下条件: $$ |G(jomega_c)H(jomega_c)| = 1 $$ 其中 ( G(s)H(s) ) 为系统开环传递函数,( omega_c = 2pi f_c )。该频率直接决定系统的闭环带宽与动态响应速度。
稳定性判据关联
交越频率处的相位值决定系统相位裕度(Phase Margin)。相位裕度越大,系统相对稳定性越高。典型设计要求相位裕度 > 45°(来源:IEEE控制系统标准术语库)。
响应速度指标
交越频率越高,系统闭环带宽越大,对输入信号的跟踪速度越快(如伺服系统、通信滤波器设计)。
鲁棒性影响
在交越频率附近,系统对参数变化(如元件老化、温度漂移)最敏感,需避免在此频段存在剧烈相位变化(来源:《自动控制原理》,胡寿松主编)。
(注:因平台限制未提供直接链接,文献名称与标准编号可供学术检索验证)
交越频率是振动测试中的关键参数,指振动特征量主导关系发生转变的临界频率点。以下是综合多个来源的详细解释:
在振动环境试验中,当振动特征量(位移、速度、加速度)的主导关系随频率变化时,其转折点对应的频率即为交越频率。例如:
交越频率的判定基于不同物理量间的数学关系:
位移与加速度交越
公式为:
$$ a = (2πf) cdot D $$
其中,( a ) 为加速度,( D ) 为位移,( f ) 为频率。通过设定( a )和( D )的恒定值,可计算交越频率( f )。
速度与位移交越
公式为:
$$ v = 2πf cdot D $$
同理可推导速度主导与位移主导的临界频率。
岱宗小程序等工具可根据输入的定加速度、定速度或定位移参数,自动计算交越频率,例如输入50m/s²和10mm时,工具输出7.96Hz和59.68Hz等结果。
如需进一步了解具体试验标准或公式推导,可参考、3、4中的案例和计算逻辑。
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