1、机机 械械 控控 制制 理理 论论第四章第四章频率响应分析法频率响应分析法机机 械械 控控 制制 理理 论论第四章第四章 频率响应分析法频率响应分析法4-1 频率特性频率特性 4-2 频率特性的对数坐标图频率特性的对数坐标图4-3 频率特性的极坐标图频率特性的极坐标图 4-4 最小相位系统的概念最小相位系统的概念 4-5 闭环频率特性与频域性能指标闭环频率特性与频域性能指标机机 械械 控控 制制 理理 论论 频域分析法频域分析法 应用频率特性研究线性系统的经典应用频率特性研究线性系统的经典方法称为频域分析法。方法称为频域分析法。它不必直接求解它不必直接求解系系统的微分方程,统的微分方程,而是直
2、接分析模型而是直接分析模型,间接地运用系统的开环频率特性分析闭间接地运用系统的开环频率特性分析闭环响应。环响应。其也是一种图解法。其也是一种图解法。第一章第一章 绪绪 论论机机 械械 控控 制制 理理 论论第四章第四章 频率响应分析法频率响应分析法4-1 频率特性频率特性 系统对正弦输入信号的稳态响应。系统对正弦输入信号的稳态响应。系统在不同频率的正弦信号输入时,其稳态输系统在不同频率的正弦信号输入时,其稳态输出随频率而变化出随频率而变化(由由0 0变到变到)的特性。的特性。(当不当不断改变输入正弦的频率时,该幅值比和相位差断改变输入正弦的频率时,该幅值比和相位差的变化情况称为系统的频率特性。
3、的变化情况称为系统的频率特性。)频率响应频率响应 频率特性频率特性机机 械械 控控 制制 理理 论论第四章第四章 频率响应分析法频率响应分析法频率特性的求法频率特性的求法 1)1)利用在已知系统的微分方程或传递函数的情利用在已知系统的微分方程或传递函数的情况下,当输入为正弦函数时,求其稳态解,再况下,当输入为正弦函数时,求其稳态解,再求求G(jwG(jw)2)2)利用将传递函数中的利用将传递函数中的s s换为换为jwjw来求取来求取3)3)实验法:是对实际系统求取频率特性的一种实验法:是对实际系统求取频率特性的一种常用而又重要的方法。如果在不知道系统的传常用而又重要的方法。如果在不知道系统的传
4、递函数或数学模型时,只有采用实验法。递函数或数学模型时,只有采用实验法。机机 械械 控控 制制 理理 论论第四章第四章 频率响应分析法频率响应分析法 例例解一解一 求一阶系统的频率特性及在正弦信号求一阶系统的频率特性及在正弦信号x xi i(t)=Xsinwt(t)=Xsinwt作用下的频率响应。作用下的频率响应。i022iio2222X wKX(s)Ts 1 swX KX KTwx(t)sin(wtarctanTw)exp(t/T)1 T w1 T wio22X Kx(t)sin(wtarctanTw)1T w其稳态响应为:其稳态响应为:机机 械械 控控 制制 理理 论论第四章第四章 频率响
5、应分析法频率响应分析法解解二二 其稳态响应为:其稳态响应为:22KKK(1jwT)G(s),G(jw)Ts 11jwT1 T w22KA(w)G(jw)1 T w(w)arctanTw j(w)22KG(jw)A(w)eexp(jarctanTw)1T wio22X Kx(t)sin(wtarctanTw)1T w机机 械械 控控 制制 理理 论论第四章第四章 频率响应分析法频率响应分析法4-2 4-2 频率特性的对数坐标图频率特性的对数坐标图1 1、对数坐标图、对数坐标图 对数频率特性曲线包括对数幅频特性曲线和对数相频特性曲线。对数频率特性曲线包括对数幅频特性曲线和对数相频特性曲线。两条曲线
6、的纵坐标均按线性分度,横坐标是角速率两条曲线的纵坐标均按线性分度,横坐标是角速率 ,采用半对数分,采用半对数分度度(为了在一张图上同时能展示出频率特性的低频和高频部分为了在一张图上同时能展示出频率特性的低频和高频部分,即在较即在较宽的频率范围内研究系统的频率特性宽的频率范围内研究系统的频率特性)。机机 械械 控控 制制 理理 论论第四章第四章 频率响应分析法频率响应分析法幅频特性的乘除运算转变为加减运算。幅频特性的乘除运算转变为加减运算。对系统作近似分析时,只需画出对数幅频特性曲线的渐进对系统作近似分析时,只需画出对数幅频特性曲线的渐进线,大大简化了图形的绘制线,大大简化了图形的绘制。用实验方
7、法,将测得系统(或环节)频率响应得数据画在用实验方法,将测得系统(或环节)频率响应得数据画在半对数坐标纸上。根据所作出的曲线,估计被测系统的传递半对数坐标纸上。根据所作出的曲线,估计被测系统的传递函数。函数。对数坐标拓宽了图形所能表示的频率范围对数坐标拓宽了图形所能表示的频率范围值值。两个系统或环节的频率特性互为倒数时,其对数幅频特性两个系统或环节的频率特性互为倒数时,其对数幅频特性曲线关于零分贝线对称,相频特性曲线关于零度线对称。曲线关于零分贝线对称,相频特性曲线关于零度线对称。优点优点机机 械械 控控 制制 理理 论论第四章第四章 频率响应分析法频率响应分析法2 2、各种典型环节的伯德图、
8、各种典型环节的伯德图1 1)比例环节)比例环节当改变传递函数的当改变传递函数的K K时,会导致传递函数的对数幅频曲线时,会导致传递函数的对数幅频曲线升高或降低一个相应的常值,但不影响相位角。升高或降低一个相应的常值,但不影响相位角。()0 传递函数:传递函数:幅频特性:幅频特性:频率特性:频率特性:实频特性:实频特性:相频特性:相频特性:虚频特性:虚频特性:()G sK0()jG jKKe()AK()0()PK()0Q对数幅频特性:对数幅频特性:对数幅频特性:对数幅频特性:()20lgLK()0 机机 械械 控控 制制 理理 论论第四章第四章 频率响应分析法频率响应分析法2 2)积分环节)积分
9、环节积分环节的对数幅频图为一条直线,此直线的斜率积分环节的对数幅频图为一条直线,此直线的斜率为为20dB/dec20dB/dec,对数相频图为等于,对数相频图为等于-90-90o o的一条直线的一条直线。传递函数:传递函数:1()G ss频率特性:频率特性:/211()jG jej幅频特性:幅频特性:1()A相频特性:相频特性:()90 实频特性:实频特性:虚频特性:虚频特性:()0P1()Q 对数幅频特性:对数幅频特性:对数相频特性:对数相频特性:()20logL()90 机机 械械 控控 制制 理理 论论第四章第四章 频率响应分析法频率响应分析法3 3)理想微分环节)理想微分环节 传递函数
10、:传递函数:频率特性:频率特性:幅频特性:幅频特性:相频特性:相频特性:实频特性:实频特性:虚频特性:虚频特性:对数幅频特性:对数幅频特性:对数相频特性:对数相频特性:()G ss/2()jG jje()A()90()0P()Q()20logL()90 机机 械械 控控 制制 理理 论论第四章第四章 频率响应分析法频率响应分析法4 4)惯性环节)惯性环节 低频段可近似为低频段可近似为0dB的水平的水平线,称为低频渐近线。线,称为低频渐近线。高频段可近似为斜率为高频段可近似为斜率为-20dB/dec 的直线,称为的直线,称为高频渐近线。高频渐近线。低频渐近线和高频渐近线的低频渐近线和高频渐近线的
11、相交处的频率点相交处的频率点1/1/T,称为转折频率称为转折频率 传递函数:传递函数:频率特性:频率特性:幅频特性:幅频特性:相频特性:相频特性:1()1G sTs2211()11jarctgTG jej TT221()1AT()arctgT 机机 械械 控控 制制 理理 论论5 5)振荡环节)振荡环节 第四章第四章 频率响应分析法频率响应分析法传传递函数:递函数:222221(),01212nnnG sT sTsss频率特性:频率特性:22221()21()2nnnnnG jjj 幅频特性:幅频特性:2222()1()2nnA相频特性:相频特性:22()1nnarctg 机机 械械 控控 制
12、制 理理 论论高频段高频段(n)第四章第四章 频率响应分析法频率响应分析法对数幅频特性:对数幅频特性:222()20lg12nnL 低频段低频段()n()20lg10L 222()20lg12nnL 220lg40lg40lg40lgnnn 机机 械械 控控 制制 理理 论论第四章第四章 频率响应分析法频率响应分析法22()1nnarctg 易知:易知:(0)0()90n ()180 机机 械械 控控 制制 理理 论论6 6)延迟环节)延迟环节 第四章第四章 频率响应分析法频率响应分析法幅频特性:幅频特性:传递函数:传递函数:频率特性:频率特性:相频特性:相频特性:2()sG se()jG j
13、e()1A()()57.3()rad 对数幅频特性:对数幅频特性:()0L机机 械械 控控 制制 理理 论论第四章第四章 频率响应分析法频率响应分析法1)将开环传递函数表示为典型环节的串联将开环传递函数表示为典型环节的串联标标准式准式即将常数项都化为即将常数项都化为12)确定各环节的转折频率,并由小到大标示在确定各环节的转折频率,并由小到大标示在对数频率轴上对数频率轴上(确定坐标范围确定坐标范围)3)分别画出各环节的对数幅频、相频曲线)分别画出各环节的对数幅频、相频曲线4)进行叠加)进行叠加 或或依转折频率的顺序直接作图依转折频率的顺序直接作图211(1)()()(1)KsG s H ss T
14、s2pp+1p+1 p+122qq+1q+1 q+1(s+1)(s+2s+1)(Ts+1)(T s+2T s+1)3、绘制系统伯德图的一般步骤、绘制系统伯德图的一般步骤机机 械械 控控 制制 理理 论论试绘制以下传递函数的对数幅频曲线试绘制以下传递函数的对数幅频曲线)2)(2()3(10)(2ssssssG第四章第四章 频率响应分析法频率响应分析法 例例机机 械械 控控 制制 理理 论论第四章第四章 频率响应分析法频率响应分析法 最低频段的斜率取决于积分环节的数目最低频段的斜率取决于积分环节的数目v v,斜率为,斜率为2020v dBv dB/decdec。最低频段的对数幅频特性可近似为:最低
15、频段的对数幅频特性可近似为:当当1 1 radrad/s s时,时,L L()=20lg)=20lgK K,即最低频段的对数幅频特性或其延长线,即最低频段的对数幅频特性或其延长线 在在1 1 radrad/s s时的数值等于时的数值等于20lg20lgK K。如果各环节的对数幅频特性用渐近线表示,则对数幅频特性为一系列折线,如果各环节的对数幅频特性用渐近线表示,则对数幅频特性为一系列折线,折线的转折点为各环节的转折频率。折线的转折点为各环节的转折频率。对数幅频特性的渐近线每经过一个转折点,其斜率相应发生变化,斜率变化对数幅频特性的渐近线每经过一个转折点,其斜率相应发生变化,斜率变化 量由当前转
16、折频率对应的环节决定。量由当前转折频率对应的环节决定。对惯性环节对惯性环节,斜率下降斜率下降20dB/dec;20dB/dec;振荡环节振荡环节,下降下降40dB/dec;40dB/dec;一阶微分环节一阶微分环节,上升上升20dB/dec20dB/dec;二阶微分环节,上升;二阶微分环节,上升40dB/dec40dB/dec。()20lg20 lgLKv Bode图特点图特点机机 械械 控控 制制 理理 论论第四章第四章 频率响应分析法频率响应分析法一般步骤:一般步骤:确定对数幅频特性的渐近线。确定对数幅频特性的渐近线。根据低频段渐近线的斜率,确定系统包含的积分(或微分)环节的个数。根据低频
17、段渐近线的斜率,确定系统包含的积分(或微分)环节的个数。根据低频段渐近线或其延长线在根据低频段渐近线或其延长线在 1 1radrad/s s的分贝值,确定系统增益。的分贝值,确定系统增益。注意到系统低频段渐近线可近似为:注意到系统低频段渐近线可近似为:若系统含有积分环节,则该渐近线或其延长线与若系统含有积分环节,则该渐近线或其延长线与0 0dBdB线线(频率轴频率轴)的交点为:的交点为:若系统不含积分环节,低频渐近线为若系统不含积分环节,低频渐近线为20lg20lgKdBKdB的水平线,的水平线,K K 值可由该水平渐值可由该水平渐近线获得。近线获得。根据渐近线转折频率处斜率的变化,确定对应的
18、环节。根据渐近线转折频率处斜率的变化,确定对应的环节。获得系统的频率特性函数或传递函数。获得系统的频率特性函数或传递函数。4、根据伯德图求取系统的传递函数、根据伯德图求取系统的传递函数机机 械械 控控 制制 理理 论论已知最小相位系统的近似对数幅频特性曲线如图所已知最小相位系统的近似对数幅频特性曲线如图所示。求系统的传递函数。示。求系统的传递函数。第四章第四章 频率响应分析法频率响应分析法 例例机机 械械 控控 制制 理理 论论 也称奈氏图或幅相频率特性图,是当也称奈氏图或幅相频率特性图,是当w w从零变化至无穷大时,从零变化至无穷大时,表示在极坐标上的频率特性的幅值与相位角的关系图。表示在极
19、坐标上的频率特性的幅值与相位角的关系图。因此,极坐标图是在复平面内用不同频率的矢量之端点轨迹来因此,极坐标图是在复平面内用不同频率的矢量之端点轨迹来表示系统的频率特性。(相位角以从正实轴开始,逆时针为正,顺表示系统的频率特性。(相位角以从正实轴开始,逆时针为正,顺时针为负)。易知,时针为负)。易知,向量向量G G(j j)的长度等于的长度等于A A()()(|G G(j j)|)|);由正实轴方向沿逆时针方向绕原点转至向量);由正实轴方向沿逆时针方向绕原点转至向量G G(j j)方向的角度方向的角度等于等于()()(G G(j j))。)。4-3 频率特性的极坐标图频率特性的极坐标图 第四章第
20、四章 频率响应分析法频率响应分析法 1 1、极坐标图、极坐标图机机 械械 控控 制制 理理 论论第四章第四章 频率响应分析法频率响应分析法传递函数:传递函数:频率特性:频率特性:幅频特性:幅频特性:相频特性:相频特性:()G sK0()jG jKKe()AK()0 2 2、典型环节的极坐标图、典型环节的极坐标图1)比例环节)比例环节机机 械械 控控 制制 理理 论论第四章第四章 频率响应分析法频率响应分析法传递函数:传递函数:1()G ss频率特性:频率特性:/211()jG jej幅频特性:幅频特性:1()A相频特性:相频特性:()90 2 2)积分环节)积分环节机机 械械 控控 制制 理理
21、 论论第四章第四章 频率响应分析法频率响应分析法传递函数:传递函数:()G ss频率特性:频率特性:/2()jG jje幅频特性:幅频特性:()A相频特性:相频特性:()90 3 3)微分环节)微分环节机机 械械 控控 制制 理理 论论第四章第四章 频率响应分析法频率响应分析法实频特性:实频特性:虚频特性:虚频特性:注意到:注意到:即惯性环节的奈氏图为圆心即惯性环节的奈氏图为圆心在在(1/2,0)(1/2,0)处,半径为处,半径为1/21/2的的一个半圆一个半圆 221u(w)1w T22Twv(w)1w T22211u(w)v(w)()22传递函数:传递函数:1()1G sTs频率特性:频率
22、特性:2211()11jarctgTG jej TT幅频特性:幅频特性:221()1AT相频特性:相频特性:()arctgT 4 4)惯性环节)惯性环节机机 械械 控控 制制 理理 论论第四章第四章 频率响应分析法频率响应分析法传递函数:传递函数:()1G ss频率特性:频率特性:22()11jarctgG jj TT e 幅频特性:幅频特性:22()1AT相频特性:相频特性:()arctg 5 5)一阶微分环节)一阶微分环节机机 械械 控控 制制 理理 论论第四章第四章 频率响应分析法频率响应分析法传递函数:传递函数:222221(),01212nnnG sT sTsss频率特性:频率特性:
23、22221()212nnnnnG jjj 0()(0)0 时A()=A(0)=1 1()()2nnAA时()()90n ()()0AA 时()()180 幅频特性:幅频特性:2221()12nnA22()1nnG jarctg 幅频特性:幅频特性:6 6)振荡环节)振荡环节机机 械械 控控 制制 理理 论论 当当较大时,曲线的幅值随较大时,曲线的幅值随w的增大单调减小。的增大单调减小。当当较小时,曲线的幅值随较小时,曲线的幅值随w的增大而增大,出现一个最大值,的增大而增大,出现一个最大值,然后逐渐减小至然后逐渐减小至0,这个最大的幅,这个最大的幅值称为谐振峰值值称为谐振峰值Mr。其图形规律:第
24、四章第四章 频率响应分析法频率响应分析法机机 械械 控控 制制 理理 论论第四章第四章 频率响应分析法频率响应分析法传递函数:传递函数:频率特性:频率特性:幅频特性:幅频特性:22()21,01G sss22()12G jj 2222()12A 相频特性:相频特性:222()1arctg 0 时()(0)1AA()(0)0 1/时()2A()90 时()A时()180 7 7)二阶微分环节)二阶微分环节机机 械械 控控 制制 理理 论论第四章第四章 频率响应分析法频率响应分析法传递函数:传递函数:频率特性:频率特性:幅频特性:幅频特性:()sG se()jG je()1A相频特性:相频特性:(
25、)()57.3()rad 8 8)延迟环节)延迟环节机机 械械 控控 制制 理理 论论第四章第四章 频率响应分析法频率响应分析法 补充必要的特征点补充必要的特征点(如与坐标轴的交点如与坐标轴的交点),根据,根据A()、的、的变化趋势,画出变化趋势,画出 Nyquist图的大致形状。图的大致形状。1212(1)(1)(1)()()(1)(1)(1)mnKjjjG jjT jT jTj(0)(0)()()AA求、3、系统奈氏图的一般画法、系统奈氏图的一般画法机机 械械 控控 制制 理理 论论第四章第四章 频率响应分析法频率响应分析法0:(0)AK(0)0:()0A ()()90nm 0型系统(型系
26、统(v=0)机机 械械 控控 制制 理理 论论第四章第四章 频率响应分析法频率响应分析法 I型系统(型系统(v=1)机机 械械 控控 制制 理理 论论第四章第四章 频率响应分析法频率响应分析法 II型系统(型系统(v=2)机机 械械 控控 制制 理理 论论 开环含有开环含有v个积分环节系统,个积分环节系统,Nyquist曲线起自幅角为曲线起自幅角为v90的无穷远处。的无穷远处。n=m时,时,Nyquist曲线起自实轴上的某一有限远点,且曲线起自实轴上的某一有限远点,且止于实轴上的某一有限远点。止于实轴上的某一有限远点。不含一阶或二阶微分环节的系统,相角滞后量单调增加。含不含一阶或二阶微分环节的
27、系统,相角滞后量单调增加。含有一阶或二阶微分环节的系统,由于相角非单调变化,有一阶或二阶微分环节的系统,由于相角非单调变化,yquist曲线可能出现凹凸。曲线可能出现凹凸。n m时,时,Nyquist曲线终点幅值为曲线终点幅值为0,而相角为,而相角为(nm)90 第四章第四章 频率响应分析法频率响应分析法机机 械械 控控 制制 理理 论论在右半在右半s s平面内既无极点也无零点的传递函数,称为最小平面内既无极点也无零点的传递函数,称为最小相位传递函数;具有最小相位传递函数的系统称为最小相相位传递函数;具有最小相位传递函数的系统称为最小相位系统。位系统。4-4 最小相位系统的概念最小相位系统的概
28、念 第四章第四章 频率响应分析法频率响应分析法1 1、最小相位系统、最小相位系统2 2、非最小相位系统、非最小相位系统在右半在右半s s平面内有极点和(或)零点的传递函数,称为非平面内有极点和(或)零点的传递函数,称为非最小相位传递函数。具有非最小相位传递函数的系统,称最小相位传递函数。具有非最小相位传递函数的系统,称为非最小相位系统。为非最小相位系统。机机 械械 控控 制制 理理 论论第四章第四章 频率响应分析法频率响应分析法 例例)(,11)(,11)(,11)(21212121TTsTsTsGsTsTsGsTsTsGcba其波德图为:其波德图为:机机 械械 控控 制制 理理 论论 由图可
29、知,三个系统具有相同的幅频特性,由图可知,三个系统具有相同的幅频特性,但相频特性不同,最小相位系统的相位变化范围但相频特性不同,最小相位系统的相位变化范围最小。其相位角为:最小。其相位角为:-(n-m)-(n-m)9090o o,而非最小相位而非最小相位系统存在着过大的相位滞后,这不仅影响系统的系统存在着过大的相位滞后,这不仅影响系统的稳定性,也影响系统的快速性。稳定性,也影响系统的快速性。第四章第四章 频率响应分析法频率响应分析法结论结论机机 械械 控控 制制 理理 论论第四章第四章 频率响应分析法频率响应分析法4-5 闭环频率特性与频域性能指标闭环频率特性与频域性能指标对于单位反馈系统,闭
30、环和开环系统频率特性的关系对于单位反馈系统,闭环和开环系统频率特性的关系 )(1)()()()(jGjGjRjCj对于要求确定系统频带宽度,谐振峰值和谐振频率等性能指标就要求对于要求确定系统频带宽度,谐振峰值和谐振频率等性能指标就要求绘制闭环系统的频率特性。绘制闭环系统的频率特性。机机 械械 控控 制制 理理 论论第四章第四章 频率响应分析法频率响应分析法b)0(jrM)0(707.0j0r频率接近于零时,系统输频率接近于零时,系统输出幅值与输入幅值之比出幅值与输入幅值之比 零频幅值零频幅值M(0)M(0)谐振频率谐振频率r r及谐振峰值及谐振峰值MrMr 若当若当w=0w=0的幅值为的幅值为
31、M(0)=1M(0)=1时,时,M M的最大值的最大值MrMr称作谐振峰值,称作谐振峰值,在谐振峰值处的频率在谐振峰值处的频率w wr r称为谐振频率。称为谐振频率。二阶系统的谐振频率及谐振频率二阶系统的谐振频率及谐振频率707.02201212rM221nr机机 械械 控控 制制 理理 论论第四章第四章 频率响应分析法频率响应分析法b)0(jrM)0(707.0j0r截止频率及带宽截止频率及带宽 当闭环频率响应的幅值下降到零频率值以下当闭环频率响应的幅值下降到零频率值以下3 3分贝时,对应的频分贝时,对应的频率称为截止频率。即率称为截止频率。即M M()()衰减到衰减到0.7070.707M
32、 M0 0 时对应的频率。时对应的频率。闭环系统的幅值不低于闭环系统的幅值不低于-3-3分贝时,对应的频率范围称为系统的带分贝时,对应的频率范围称为系统的带宽。带宽表示了这样一个频率,从此频率开始,增益将从其低频宽。带宽表示了这样一个频率,从此频率开始,增益将从其低频时的幅值开始下降。时的幅值开始下降。机机 械械 控控 制制 理理 论论第四章第四章 频率响应分析法频率响应分析法(1)一阶系统)一阶系统TTssb1,11)()12211(),()111,()1/2jbbjetg TjTTjT 一阶系统的性能一阶系统的性能 bsbrsrttTtTt/3,/2.232.2(2)欠阻尼二阶系统)欠阻尼
33、二阶系统%)5(5.3,12nsnrtt机机 械械 控控 制制 理理 论论第四章第四章 频率响应分析法频率响应分析法2222)(nnnsss 与 的关系bn24)1(,214)1(1)(222222222222nbnbnbnbbM2/12221)21()21(nb机机 械械 控控 制制 理理 论论第四章第四章 频率响应分析法频率响应分析法对输入信号的再现能力。对输入信号的再现能力。大的带宽相应于小的上升时间,即相应于快速特性。粗略大的带宽相应于小的上升时间,即相应于快速特性。粗略地说,带宽与响应速度成反比地说,带宽与响应速度成反比 带宽指标决定因素带宽指标决定因素对高频噪声必要的滤波特性。对高频噪声必要的滤波特性。为了使系统能够精确地跟踪任意输入信号,系统必须为了使系统能够精确地跟踪任意输入信号,系统必须具有大的带宽。但是,从噪声的观点来看,带宽不应具有大的带宽。但是,从噪声的观点来看,带宽不应当太大。当太大。门不能太大不然的话,什么东西都进来了门不能太大不然的话,什么东西都进来了 因此,对带宽的要求是矛盾的,好的设计通常需要折因此,对带宽的要求是矛盾的,好的设计通常需要折衷考虑。具有大带宽的系统需要高性能的元件,因此衷考虑。具有大带宽的系统需要高性能的元件,因此,元件的成本通常随着带宽的增加而增大。,元件的成本通常随着带宽的增加而增大。