Частотные характеристики САР позволяют получить существенную информацию о свойствах синтезированной системы. Для исследования качества переходных процессов исследуются характеристики замкнутой системы по каналам задающего или возмущающего воздействий. Причем, поскольку исследуемая система составлена из устойчивых (минимально-фазовых) звеньев, то при анализе достаточно ограничиться амплитудно-частотными характеристиками.
Чтобы получить выражение для частотной характеристики системы следует записать выражение для передаточной функции замкнутой системы, согласно известным правилам расчета передаточных функций соединений звеньев. Далее необходимо выполнить замену переменных 
и получить выражение для комплексной частотной характеристики системы. Модуль КЧХ системы и будет определять амплитудно-частотную характеристику замкнутой системы.
На рис. 11, а представлен вид АЧХ замкнутой системы автоматического регулирования по каналу задающего воздействия на систему, а на рис. 11, б – по каналу возмущающего воздействия на объект. «Завал» АЧХ на высоких частотах определяется инерционностью автоматической системы, а колебательность переходных процессов отражается высотой и шириной резонансного пика.
При анализе АЧХ по каналу задающего воздействия следует:
- Определить (аналитически или методом трассировки графика) значение резонансной частоты и оценить время регулирования, т.е. длительность переходного процесса при единичном ступенчатом изменении входного сигнала. Поскольку частота свободных колебаний системы в переходном процессе близка к резонансной частоте и за время регулирования[3] успевает произойти 1,5 ¸ 2 полных колебания, то его величину можно оценить по формуле 
.
- Определить частотный показатель колебательности системы (как относительную высоту резонансного пика – 
), которая должна приблизительно соответствовать значению в табл. 1.
- Найти полосу пропускания системы ωп, определяющую эффективный диапазон проходящих частот и являющуюся оценкой фильтрующих свойств системы по отношению к случайному шуму. Она находится из условия, что на этой частоте энергия гармонических колебаний уменьшается по отношению к нулевой частоте вдвое, а амплитуда передачи, соответственно, в 
раз – 
.
а
|
б
|
| Рис. 11. АЧХ замкнутой системы по каналам задающего (а) и возмущающего (б) воздействий |
При анализе АЧХ системы по каналу возмущающего воздействия на объект следует найти значение резонансной частоты и оценить время регулирования.
