时域性能指标-烟台大学光电信息科学技术学院.PPTVIP

第3章 线性系统的时域分析 烟台大学光电学院 §3-1 系统的时域性能指标 控制系统必须是稳定的，这是对系统提出的第一个要求。 此外要求系统有很好的快速性和准确性。快速性和准确性体现在系统对外加作用的响应，即在外加信号作用下输出信号随时间的变化规律。 3.1.1 典型输入信号 3.1.2 动态过程与稳态过程 1. 动态过程 (瞬态过程、过渡过程、暂态过程) 系统在典型信号作用下，系统输出量从初始状态到最终状态的响应过程。 表现为系统发散、衰减或等幅振荡等形式。 * * Asin(ωt) t≥0 正弦函数 1 δ(t) 单位脉冲函数 1/s3 t2/2 t≥0 单位加速度函数 1/s2 t t≥0 单位斜坡函数 1/s 1(t) t≥0 单位阶跃函数 S域表达式 时域表达式 名称 2. 稳态过程 系统在典型信号作用下，当t趋向无穷时，系统输出量的表现方式。 它表征系统输出量最终复现输入量的程度, 提供系统有关稳态误差的信息, 用稳态性能来描述。 3.1.2 动态性能与稳态性能 1.动态性能 在单位阶跃信号作用下动态过程随时间t的变化。 (1) 延迟时间td (2) 上升时间tr (3) 峰值时间tp (4) 调节时间ts (5) 超调量σ％ (1) 延迟时间td：响应曲线第一次达到稳态值的一半时所需要的时间。 (2) 上升时间tr：①若阶跃响应不超过稳态值，上升时间指响应曲线从稳态值的10%上升到90%所需的时间； (2) 上升时间tr：②对于有振荡的系统，上升时间定义为响应从零第一次上升到稳态值所需的时间。上升时间 越短，响 应速度 越快。 (3) 峰值时间tp：指阶跃响应曲线超过稳态值，到达第一个峰值所需要的时间。  (4) 调节时间ts：响应达到5%或2%误差带范围内所需的最短时间。 (5) 超调量σ％：指响应的最大值h(tp)与稳态值h(∞)差与稳态值h(∞)之比的百分数，即： 当h(tp)＜h(∞)时，响应无超调。 h(t) t 时间tr 上 升 峰值时间tp A B 超调量σ% = A B 100% 动态性能指标定义1 h(t) t 调节时间ts h(t) t 时间tr 上 升 峰值时间tp A B 超调量σ% = A B 100% 调节时间ts h(t) t 上升时间tr 调节时间 ts 动态性能指标定义2