動(dòng)態(tài)響應(yīng)ppt課件(已修改)
2025-05-18 12:08 本頁(yè)面
【正文】 1 第六章 動(dòng)態(tài)響應(yīng) B U P T 2 第一節(jié) 響應(yīng)的概念 1． 響應(yīng)：對(duì)于某一環(huán)節(jié) （ 系統(tǒng) ） 的輸入 ， 必有一定的輸出 (響應(yīng) )。 2． 動(dòng)態(tài)響應(yīng)：對(duì)某一環(huán)節(jié) （ 系統(tǒng) ） 加入 單位階躍輸入 x(t)時(shí) ， 其響應(yīng)y(t)開始逐漸上升 ， 直到穩(wěn)定在某一定值上為止 。 響應(yīng) y(t)在達(dá)到一定值之前的變化狀態(tài)稱為 過渡狀態(tài) （ 動(dòng)態(tài) ） 。 此時(shí)的響應(yīng)稱為 動(dòng)態(tài)響應(yīng) 。 （ 簡(jiǎn)單 ， 易懂；大致了解系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性 ） 3． 穩(wěn)態(tài)響應(yīng)： y(t)在到達(dá)一定值時(shí)的狀態(tài)稱為 穩(wěn)定狀態(tài) （ 穩(wěn)態(tài) ） 。 此時(shí)的響應(yīng)成為 穩(wěn)態(tài)響應(yīng) 。 4． 頻率響應(yīng)：對(duì)某一環(huán)節(jié) （ 系統(tǒng) ） 加入 不同頻率的正弦波 輸入 x(t)時(shí) ，輸出在到達(dá)穩(wěn)態(tài)時(shí)的信號(hào)值與輸入信號(hào)值的 振幅比以及相位差稱為頻率響應(yīng) 。 （ 系統(tǒng)響應(yīng)特性的另一評(píng)價(jià)；正確地掌握實(shí)際的響應(yīng)特性 ） B U P T 3 第二節(jié) 響應(yīng)特性的評(píng)價(jià) 動(dòng)態(tài)響應(yīng)法 單位階躍輸入 x(t): 環(huán)節(jié) G(S)的單位階躍響應(yīng) y(t) 一 、 比例環(huán)節(jié)的動(dòng)態(tài)響應(yīng) SSUSXtutttx 1)()()()0(0)0(1)( ???????????)](1[)]([)()(1)()()(11 SGSLSYLtySGSSXSGSY?? ?????ppp KtySKSYSSXKSG ????? )()(1)(。)( ；B U P T 4 二 、 積分環(huán)節(jié)的動(dòng)態(tài)響應(yīng) 三 、 微分環(huán)節(jié)的單位階躍響應(yīng) 四 、 時(shí)間滯后環(huán)節(jié)的單位階躍響應(yīng) （ L:滯后時(shí)間 ） 五 、 一階延遲環(huán)節(jié)的單位階躍響應(yīng) .（ T為時(shí)間常數(shù) ） tKtySKSYSSXSKSG III ????? )()(1)(。)( 2；)0(0)0()()()()(1)()(?????????ttttKtyKSYSSXSKSGDDD??；；；)()(1)(1)()( LtxtyeSSYSSXeSG LSLS ????? ?? ；；；)1()()1()(1)(1)( TteKtyTSS KSYSSXTS KSG ???????? ；；；B U P T 5 T為輸出上升到目標(biāo)值的 %時(shí)的時(shí)間； T越小，輸出曲線的上升趨勢(shì)越急，響應(yīng)就越快。 T為響應(yīng)速度的參照量；稱為一階延遲環(huán)節(jié)的 時(shí)間常數(shù) 。 六、二階延遲環(huán)節(jié)的單位階躍響應(yīng) 1． ?=0時(shí) y(t)=1sin(?nt90?)；以 y(t)=1為中心線 ， 進(jìn)行幅值為 1的正弦波振動(dòng) 。 2． 0?1時(shí) 輸出以 y(t)=1為目標(biāo)值 ， 并在其上下振動(dòng)的同時(shí) ， 振幅隨指數(shù)規(guī)律衰減 ，最終穩(wěn)定在 y(t)=1處 。 3． ?1時(shí) 輸出以 y(t)=1為目標(biāo)值，逐步上升，最終穩(wěn)定在 y(t)=1處。 )11si n (11)()2()(1)(。2)(2122222222??????????????? ???????????????tgtetySSSSYSSXSSSGntnnnnnnn；B U P T 6 第三節(jié) 響應(yīng)特性的評(píng)價(jià) 頻率響應(yīng)法 一、概念 1．頻率響應(yīng)：對(duì)某一環(huán)節(jié)（系統(tǒng)）加入 不同頻率的正弦波 輸入x(t)=Asin?t時(shí)，輸出 y(t)=B(?)sin(?t?(?))在到達(dá)穩(wěn)態(tài)時(shí)的信號(hào)值與輸入信號(hào)值的 振幅比以及相位差稱為頻率響應(yīng) 。 2．幅頻響應(yīng)曲線：振幅比 (B(?)/A) VS 頻率 (?) 3．相頻響應(yīng)曲線：相位差 (?(?))VS 頻率 (?) 4．頻率響應(yīng)曲線圖：同時(shí)表示有幅頻響應(yīng)曲線和相頻響應(yīng)曲線的圖 B U P T 7 5．頻率傳遞函數(shù) G(j?) 6． Bode圖 （ 對(duì)數(shù)頻率法 ） 給傳遞函數(shù)為 G(S)的環(huán)節(jié) （ 系統(tǒng) ） 加以單位正弦信號(hào) sin?t時(shí) ， 其輸出可用G(j?)來表示 Bode 圖 ： 橫 軸 以 對(duì) 數(shù) 單 位 來 表 示 角 頻 率 ? ； 縱 軸 表 示 增 益 (20log?G(j?)?， 以 dB為單位 )和相位角 (? G(j?)， 以 ?為單位 )。 特點(diǎn)： (1)在很寬的范圍內(nèi)簡(jiǎn)單明了地表示著增益及相位角的變化； 用實(shí)驗(yàn)可得到較準(zhǔn)確的數(shù)據(jù) 。 (2)從曲線的形狀上可以判斷特性 。 (3) 可以判斷穩(wěn)定性 、 定量地掌握穩(wěn)定性的程度 。 )()()()()( ?????? jeBjXjYjG ???實(shí)部虛部相位差輸入的相位角輸出的相位角虛部實(shí)部振幅比輸入的振幅輸出的振幅122)()()()(1)()(?????????????tgjGBjG?????B U P T 8 二、主要環(huán)節(jié)的 Bode 圖 1. 比例環(huán)節(jié) G(S)=Kp；頻率傳遞函數(shù) G(j?)= Kp。
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