[工程科技]自动控制原理第三章时域法.pdfVIP

第三章 线性连续系统的时域分析 3-1 控制系统的时域响应和时域性能指标 3-2 线性系统的动态性能分析 3-3 线性系统的稳定性分析 3-4 线性系统的稳态性能分析 3-5 PID控制器设计 3-1 控制系统的时域响应和时域性能指标 3-1 控制系统的时域响应和时域性能指标 建立模型 分析方法 时域分析法 分析系统性能 根轨迹法 频域分析法 所谓时域分析法是： 1.根据系统的微分方程或传递函数,求出在输入信号作用下 系统输出随时间变化的表达式或响应曲线; 2.分析系统稳定性、动态性能及稳态性能。 3.找出系统的结构与参数同系统性能之间的关系 直接在时间域中对系统进行分析 直观、准确 3-1 控制系统的时域响应和时域性能指标 3-1 控制系统的时域响应和时域性能指标 3.1.1 控制系统的时域响应 时域响应是指控制系统在输入信号作用下输出量随时间而变化的情况。 由动态过程和稳态过程两部分组成。 动态过程？ 稳态过程？ 练习题 0.25 2.8 ： 0.2 0.15 0.1 0.05 0 0 2 4 6 8 10 3-1 控制系统的时域响应和时域性能指标 3-1 控制系统的时域响应和时域性能指标 3.1.1 控制系统的时域响应 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 动态过程（过渡过程 瞬态过程） 0 0 2 4 6 8 10 动态过程指系统输出量从初始值到达稳态值的响应过程。 稳态过程 稳态过程是指在典型输入信号作用下，当时间趋近于无穷大时，系统输出 量的表现形式。 3.1.2 控制系统时域性能指标 自动控制系统的基本要求 稳定性:(首要要求) 系统受扰动影响后能回到原来的 平衡位置 准确性:(稳态要求）稳态输出与理想输出间的误差 (稳态误差)要小 快速性:(动态要求) 阶跃响应的过渡过程要平稳、迅 速 性能指标是对这些基本要求的定量描述 3.1.2 控制系统时域性能指标 h(t) 控制系统的时域性能指标， % 量 σ 超调 σ 是根据稳定的系统在单位阶跃 允许误差