华南理工大学 自动控制原理课件 第四章 线性控制系统的时域分析.pdfVIP

制作:罗家祥 审校:胥布工 第四章第四章 线性控制系统的时域分析线性控制系统的时域分析 版本版本22.00 2011年6月主编修改版 华南理工大学 自动化科学与工程学院自动化科学与工程学院 第四章 线性控制系统的时域分析 制作-罗家祥 审校-胥布工 4.1 引言 4.2 测试输入信号与时域性能指标 4 3 一阶系统的时域分析 4.3 阶系统的时域分析 4.4 二阶系统的时域分析 4.5 高阶系统的时域分析 4 6 稳态误差分析 4.6 稳态误差分析 4.7 基本控制规律的时域分析 4.8 利用MATLAB进行时域分析 4.9 小结小结 1.6 控制系统设计概述（回顾） 制作-罗家祥 审校-胥布工 4.1 引言 制作-罗家祥 审校-胥布工 本章知识体系 控制系统的动态性 常用的输入 系统类型： 能：瞬态响应指标 11））一阶阶 测试信号 2 ）二阶 控制系统的稳态性 3 ）高阶 能能:: 稳态响应误差稳态响应误差 仿真： 基本控制 MATLAB 规律 4.1 引言 制作-罗家祥 审校-胥布工 时域分析法： 自动控制系统最基本的分析方法，是学习复域法、频域法的 基础。 可以直接在时间域中对系统进行分析校正，具有直观，准确 的特点。 可以提供系统时间响应的全部信息。 基于解析法求解系统的输出，所以比较烦琐。 基于解析法求解系统的输出，所以比较烦琐。 一般是先求取控制系统的闭环传递函数和测试输入信号的拉 普拉斯变换，借助拉普拉斯反变换获得系统输出的时域响应， 普拉斯变换，借助拉普拉斯反变换获得系统输出的时域响应， 然后对所获得的响应结果进行时域分析。 4.2 测试输入信号与时域性能指标 制作-罗家祥 审校-胥布工 4.2.1 常用测试输入信号 测试输入信号测试输入信号，输入系统输入系统，测试系统性能测试系统性能 方便数学上的分析和处理； 便于实际物理系统的测试便于实际物理系统的测试，此时要求测试输入信号应易此时要求测试输入信号应易 于通过实验仪器产生。 常用测试信号： 常用测试信号： 单位阶跃函数和单位脉冲函数 在初始时刻的速度均为无穷大 在初始时刻的速度均为无穷大 函数，前者的新稳态为1，而 后者无新稳态。单位阶跃函数 是理想的测试信号是理想的测试信号，但其初始但其初始 时刻之后速度为零，因此不适 合用来测试系统跟随速度变化 的输入信号的能力的输入信号的能力。 4.2 测试输入信号与时域性能指标 制作-罗家祥 审校-胥布工 4.2.2 时域性能指标 时域动态性能指标 时域动态性能指标 瞬态响应性能指标 瞬态响应