¿Qué representa un diagrama de Bode y qué es un polo y un cero de un diagrama de Bode?

Estudié los diagramas de Bode y el autor de mi libro relaciona de alguna manera los ceros de las funciones de transferencia con los diagramas de Bode. ¿Cuál es la relación entre ceros o polos de un diagrama de Bode y una función de transferencia? Usualmente tomamos ceros en s = a (digamos) pero ¿cómo lo mostraremos en un diagrama de Bode ya que el logaritmo de valores negativos no existe?

Debería haber muchas cosas en Wikipedia, Wikibooks y Google, por ejemplo, global.oup.com/us/companion.websites/fdscontent/uscompanion/us/…
@Bimpelrekkie He actualizado la pregunta siendo más específica. En realidad, he leído algo de literatura y no habla de las cosas que quería saber.
¿Has leído sobre diagramas de Bode asintóticos? lpsa.swarthmore.edu/Bode/BodeExamples.html

Respuestas (1)

Diagrama de Bode

Tome un diagrama de Bode típico de respuesta de amplitud de filtro de paso bajo de segundo orden: -

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Imagen en 3D que presenta el diagrama de polos y ceros

Aquí está la imagen más grande de esa respuesta cuando se combina con un diagrama de polo cero: -

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Diagrama de polo cero tradicional

Mirando hacia abajo desde arriba a la imagen en 3D, se muestra el diagrama de polo cero tradicional: -

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Geometría de polo cero y |H(s)|

¿Cuál es la relación entre los ceros o polos del diagrama de Bode y la función de transferencia?

Si conoce las posiciones de los polos (o las posiciones cero), puede predecir la magnitud del diagrama de Bode calculando la distancia desde cada polo (o cero) a cualquier punto particular en el diagrama de Bode. Esto revela la magnitud a lo largo de la j ω eje. Tenga en cuenta que el punto rojo a continuación es un punto variable en el j ω eje que se requiere calcular. Se examina la geometría del diagrama de polo cero: -

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El recíproco de d 1 d 2 le da la magnitud del diagrama de Bode en cualquier punto de la j ω eje. Si hubiera un cero involucrado (a una distancia norte 1 al punto particular de la j ω eje), la magnitud sería el recíproco de: -

d 1 d 2 norte 1

Algunas fotos de aquí .

Diagrama de polo cero y respuesta de fase

Si desea saber cómo se deriva la respuesta de fase del diagrama de polo cero, aquí está el ejemplo de polo conjugado de arriba: -

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Pero, por supuesto, podría simplemente tomar la función de transferencia y derivar matemáticamente la respuesta de fase y magnitud sin hacer referencia a la geometría del diagrama de polo cero. Esto se muestra más abajo en esta página .

Santo cielo... 5 años de estudiar sistemas de control y nadie me mostró el gráfico de Bode y el plano S en un gráfico 3D. Sabía cómo se relacionaban, en un nivel intuitivo y a través de cálculos, ¡pero esos diagramas hacen que todo sea mucho más claro!
Habría matado por una explicación como esta cuando todavía estaba estudiando electrónica. Muy bien hecho.
@craq lo mismo aquí! ¡3D hace que la ingeniería sea mucho mejor!
En las imágenes que vinculó, en el sitio web bajo el encabezado "FRECUENCIA Y AMPLITUD PICO" donde dice | H ( j ω ) | = 1 s q r t ( . . . ) ¿Es eso correcto? No puedo ver cómo esa es la magnitud. Parece que simplemente calcularon la magnitud del denominador y luego correspondieron esa magnitud que, hasta donde yo sé, no es válida.
@DKNguyen me parece bien. Rael y los términos complejos se elevan individualmente al cuadrado y luego la suma se eleva al cuadrado.
Magnitud de X + i j es X 2 + y 2 , pero esto es 1 X + i j . Así que no me parece correcto que puedas dividir el denominador así.
Hmmm, aparentemente se verifica, aunque no puedo ver la lógica por qué, a menos que la lógica sea que puede corresponder el número complejo y también corresponde la magnitud.
@DKNguyen Agradezco el tiempo dedicado a revisarlo porque nadie es infalible cuando se trata de errores estúpidos en álgebra y es mi sitio web (aunque admito que no está muy unido en su presentación). Diré que cada fórmula se ha probado en papel en más de una ocasión durante muchos años, pero los errores pueden aparecer al hacer el html y javascript, así que gracias (lo digo en serio). Las cosas que se encuentran más abajo en la respuesta anterior aún no han llegado al sitio web por cierto.