
【電】 crossover frequency
【電】 crossover
frequency
【計】 F; frequency
【化】 frequency
【醫】 frequency
【經】 frequency
在電子工程與控制系統中,交越頻率(英文:Crossover Frequency)是一個關鍵概念,特指在系統開環頻率響應(伯德圖)中,開環增益幅值等于1(即0 dB)時所對應的頻率點。其核心物理意義在于表征系統從增益大于1(放大區)過渡到增益小于1(衰減區)的臨界位置。
以下是詳細解釋與技術内涵:
交越頻率 ( f_c )(或 ( omega_c ) 角頻率)滿足以下條件: $$ |G(jomega_c)H(jomega_c)| = 1 $$ 其中 ( G(s)H(s) ) 為系統開環傳遞函數,( omega_c = 2pi f_c )。該頻率直接決定系統的閉環帶寬與動态響應速度。
穩定性判據關聯
交越頻率處的相位值決定系統相位裕度(Phase Margin)。相位裕度越大,系統相對穩定性越高。典型設計要求相位裕度 > 45°(來源:IEEE控制系統标準術語庫)。
響應速度指标
交越頻率越高,系統閉環帶寬越大,對輸入信號的跟蹤速度越快(如伺服系統、通信濾波器設計)。
魯棒性影響
在交越頻率附近,系統對參數變化(如元件老化、溫度漂移)最敏感,需避免在此頻段存在劇烈相位變化(來源:《自動控制原理》,胡壽松主編)。
(注:因平台限制未提供直接鍊接,文獻名稱與标準編號可供學術檢索驗證)
交越頻率是振動測試中的關鍵參數,指振動特征量主導關系發生轉變的臨界頻率點。以下是綜合多個來源的詳細解釋:
在振動環境試驗中,當振動特征量(位移、速度、加速度)的主導關系隨頻率變化時,其轉折點對應的頻率即為交越頻率。例如:
交越頻率的判定基于不同物理量間的數學關系:
位移與加速度交越
公式為:
$$ a = (2πf) cdot D $$
其中,( a ) 為加速度,( D ) 為位移,( f ) 為頻率。通過設定( a )和( D )的恒定值,可計算交越頻率( f )。
速度與位移交越
公式為:
$$ v = 2πf cdot D $$
同理可推導速度主導與位移主導的臨界頻率。
岱宗小程式等工具可根據輸入的定加速度、定速度或定位移參數,自動計算交越頻率,例如輸入50m/s²和10mm時,工具輸出7.96Hz和59.68Hz等結果。
如需進一步了解具體試驗标準或公式推導,可參考、3、4中的案例和計算邏輯。
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