具有闭环零点的二阶系统分析（课堂PPT）.ppt

2021/3/29 2021/3/29 第九次课 2021/3/29 教学学时：2学时 目的要求：通过本次课掌握具有闭环零点的二阶系统分析，了解二阶系统性能的改善，了解高阶系统的动态分析。 知识要点：1.具有闭环零点的二阶系统分 a.动态响应分析 b.扰动作用下的二阶系统分析 2.二阶系统性能的改善 a.引入输出量的速度反馈控制 b.引入误差信号的比例微分控制 3.高阶系统的动态分析 教学步骤：首先要讲授具有闭环零点的二阶分析系统，然后大体 介绍二阶系统性能的改善和高阶系统的动态分析。 教具及教学手段：多媒体教学 课后作业：3—19，3—22 2021/3/29 板书或旁注： 1. 具有零点的二阶系统，闭环传递函数的典型形式： （17分钟） s=-z= ,Kg= 2. 动态响应分析：系统的相应指标。（15分钟） 3. 二阶系统性能改善的方法：（35分钟） a. 引入输出量的速度反馈控制 b. 引入误差信号的比例微分控制 2021/3/29 第八节 具有闭环零点的二阶系统分析 一、动态响应分析 具有零点的二阶系统，闭环传递函数的典型形式为: s=-z= ,Kg= 当0ξ1时，- P1,-P2为一对共轭复极点。零极点在S平面上的分布如图3-37所示，在输入单位阶跃信号时: Xi(s)= 2021/3/29 X0(s)=φ(s)Xi(s) =X01(s)+X02(s)=X01(S)+τsX01(s) x0(t)=x01(t)+τ =1- jωn ξωn z L -P1 j ωn 0 ó 图3-37 零、极点在s平面上升的分布 2021/3/29 可见其输出包括两部分，第一部分为典型二阶系统的单位阶跃响应，第二部分为附加零点引起的分量，它使系统的上升加快，超调量增大。 可以计算出系统相应指标 óP= tr = ts(5%)=(3+ln ts(2%)= 2021/3/29 二、扰动作用下的二阶系统分析 电动机负载突然增加引起速度变化的动态过程，就是一种实例。 Kf Δus(s) ΔM(s) _ Δn(s) _ 图3-39 扰动作用下的二阶系统 2021/3/29 通常这种扰动作用下的动态响应，采用恒值系统的性能指标，在图3-40中有： óp Δnmax Δn(t) ts ΔM/K t 0 图3-40 扰动作用下二阶系统的响应 2021/3/29 1．最大偏差或最大动态速降 最大动态速降 2．恢复时间或调节时间