時域瞬態(tài)響應(yīng)分析ppt課件(已修改)
2025-01-25 11:27 本頁面
【正文】 工程中的控制系統(tǒng)總是在時域中運行的。 在分析和設(shè)計控制系統(tǒng)時，我們需要有一個對各種控制系統(tǒng)性能進行比較的基礎(chǔ)。這種基礎(chǔ)可以通過下述方法建立 : 1 預(yù)先規(guī)定一些特殊的試驗輸入信號 2 然后比較各種系統(tǒng)對這些輸入信號的響應(yīng)。 第三章 時域瞬態(tài)響應(yīng)分析 ? ?sX i ? ?sX o? ?s?? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ?sXsLsXLtxsXssXiooio?????????11規(guī)定一些特殊的試驗輸入信號 各種 系統(tǒng) 比較各種系統(tǒng)對這些試驗信號的響應(yīng) 時域響應(yīng)及典型輸入信號 時域響應(yīng)包括 ：（以階躍輸入為例） 穩(wěn)態(tài)響應(yīng) 瞬態(tài)響應(yīng) t ? ?txo? ?txi常見的典型輸入信號： 1. 階躍信號 ? ?000{,???ttatx i0 t a為單位階躍函數(shù)。時，為常數(shù)，當(dāng)其中 1aa ? 2 斜坡函數(shù) ? ?000{,???ttattx i1 0 at 為單位斜坡函數(shù)。時，為常數(shù)，當(dāng)其中 1aa ? 3 加速度函數(shù) ? ?000{,2???ttattxi0 t 稱為單位加速度函數(shù)。時，為常數(shù)，當(dāng)其中21 ?aa4 脈沖函數(shù) 因此脈沖高度趨于無窮大，持續(xù)時間趨 于無窮小，脈沖面積為 。當(dāng) 時， 稱為單位脈沖函數(shù)，又稱 函數(shù)。 a 1?a?? ?000t0tt0t1tt0t0t l i m0????? { 或????t?0 0 0t t0ta? ?為常數(shù)其中或att0tatt0t0tx000t0i li m0 {??????? ? 1dt ?? ?00 t ?且函數(shù)的重要性質(zhì)： ? ?t?? ?? ? 1?tL ? 必須明確含 的拉氏變換的 積分下限 ? ?t?? ?? ? ? ? ? ? 1000??? ???????? dttdtttL eestst ???積分下限必須是 ?05 正弦函數(shù) ? ?0 00 ts i n{???ttatx i?0 t a究竟采用哪種典型信號？ 取決于系統(tǒng)在正常工作情況下最常見的輸入信號 形式。 斜坡信號 隨時間逐漸變化的輸入 階躍信號 突然的擾動量、突變的輸入 脈沖信號 沖擊輸入 正弦信號 隨時間往復(fù)變化的輸入 瞬態(tài)性能指標(biāo) 是以階躍信號為典型輸入信號定義的。 一階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng) ? ?sX i ? ?sXo ? ?sE ? ?sX i ? ?sX o11?TsTs1? ?? ? 1 1 1 12???tstst?? ? ?? ? 1Ts1sXsXio?? 一、一階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng) ? ? ? ? ? ?s1sXt1txii ?? ? ? ? ?ttx e tTo 111??????????? ? ? ?? ? ? ?s11Ts1sXsXsXsXiioo ?????s1T1sT1??? T1s1s1???? ? ? ?ttx e tTo 111??????????結(jié)論： 1 一階系統(tǒng)總是穩(wěn)定的； 2 可用實驗方法測 T； 3 經(jīng)過 3~4T，響應(yīng)已達 穩(wěn)態(tài)值的 95%~98% 4 ? ?Tdttdxto 10 ??? ?txoT 2T 3T 4T 5T % 95% % % B 0 t 1 % A 一階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線 二、一階系統(tǒng)的單位斜坡響應(yīng) ? ? ? ? 2iis1sXttx ?? ? ? ? ?? ? ? ? 2iioo s11Ts1sXsXsXsX ?????2s1T1sT1???T1sTsTs12????? ? ? ?tTTttx e tTo 11???????????? ? ? ? ? ?? ? Te1TTTtttxtxte eetT1tT1oi????????????????????????t ? ? ttx i ?? ? Te ???
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