控制工程基础第3版 孔祥东 王益群课件 第三章新.pptVIP

数学模型控制器被控对象输入量r;§3-2一阶系统的时间响应 §;§3-1时间响应及系统性能指标;二、典型实验信号 ;1.阶跃信号§3-1时间响应及;2．斜坡信号 ;3．加速度信号 该实;4．脉冲信号 ;三、瞬态响应指标 ;§3-1时间响应及系统性能指标;§3-1时间响应及系统性能指标;最大峰值(即第一个峰值)与理想;§3-2 一阶系统的时间响应一;传递函数的一般形式为 (3-1;二、一阶系统的单位阶跃响应 ;图3-5a 一阶系统的时间响;把t = T代入式(3-3)可;三、一阶系统的单位斜坡响应图3;误差信号为 即当t→∞时， ;四、一阶系统的单位脉冲响应 ;五、线性定常系统的重要特征 ;§3-3 二阶系统的时间响应;式中 为系统增;典型二阶系统的方块图及其简化形;二、二阶系统的单位阶跃响应 ;下面分别对二阶系统在 ;这时式(3-10)变成 对上式;2． ，过阻尼情况 ;把式(3-10)写成部分分式§;求上式的拉式反变换，得到(3-;3． ，欠阻尼情况由;§3-3 二阶系统的时间响应;其中 由上式可以看;从上面的分析可以看出频率 ;图3-8 二阶系统的单位阶跃;系统的调整时间ts，在单调上升;三、二阶系统的瞬态响应指标 ;由于 ;2．峰值时间tp ;阻尼振荡周期 ;上式表明，最大超调量只是阻尼比;包络线的时间常数为 ;综合上述分析，可将二阶系统的特;(4) 综合考虑系统的相对稳定;(1) 试确定该系统的特征参量;由此题可以看出，若采用最佳阻尼;例3-2某系统如图3-11所示;rad/s ss;设单位反馈系统的开环传递函数为;2) 线性定常系统对输入信号导;由于求出的系统传递函数不是典型;当 ;解之，得 最大超调量为最大峰值;§3-4 高阶系统的时间响应;瞬态响应分析的前提是系统为稳定;(3-26) 由;闭环主导极点 ：在高阶系统的闭;二、高阶系统的瞬态响应形式 ;§3-4 高阶系统的时间响应;§3-5 稳定性及其代数稳定;a) b) c) 图3-1;二、判别线性系统稳定性的基本准;研究稳定性问题，就是研究系统去;上式的特征方程为 (3-31);一个系统稳定的必要和充分条件是;三、代数稳定判据§3-5 稳;1．劳斯稳定判据 控制系统的;（3）根据劳斯计算表第一列中各;例3-5解 ：设闭环控制系统的;数??第一列有两次符号变化，闭环;例3-6 已知系统特征方程为 ;例3-7解：已知控制系统的特征;将A(s)对s求导，得 再将上;此式的两对共轭虚根为 ;2．赫尔维茨稳定判据 ;当主行列式(3-35)及其主对;例3-8解：若已知控制系统的特;例3-9解：一个反馈控制系统的;§3-6 误差分析与计算本节;一、误差与稳态误差的基本概念1;在一般情况下，两种定义下误差之;3.给定稳态误差： 在给定输入;4．外部扰动引起的稳态误差 图;令 (3-45) (3-46;假定扰动量为阶跃函数 则系统在;5．内部扰动引起的稳态误差 ;由于开环传递系数 一般较大： ;二、误差计算 影响系统;——开环放大倍数； ;2．静态误差系数和稳态误差计算;静态位置误差系数 定;对于Ⅰ型或高于Ⅰ型的系统 ;2) 静态速度误差系数 系统对;对于0型系统 对于Ⅰ型系统 对;图3-18为单位反馈系统对单位;3) 静态加速度误差系数 系统;对于Ⅱ型系统 ，静态加速度误差;各种类型系统对三种典型输入信号;例3-10解：某单位反馈的电液;例3-11解：图3-20a所示;b) 单独加上 ;一般情况下， ;例3-12 图3-2;解：对于开环系统误差信号为则对;由于 ;在线教务辅导网：http://