系統(tǒng)時域響應(yīng)ppt課件(完整版)
【正文】 RsCsTkskTssGTtrtcdttdcT）（閉環(huán)傳遞函數(shù)：為開環(huán)增益開環(huán)傳遞函數(shù)：為時間常數(shù)。 ? 三 .調(diào)節(jié)時間 ts 在穩(wěn)態(tài)值 h(∞ )附近取一誤差帶，通常取 響應(yīng)曲線開始進(jìn)入并保持在誤差帶內(nèi)所需的最小時間，稱為調(diào)節(jié)時間。 一階系統(tǒng)的單位斜坡響應(yīng)是一條由零開始逐漸變?yōu)榈人僮兓那€，穩(wěn)態(tài)輸出與輸入同斜率，但滯后一個時間常數(shù)，即存在跟蹤誤差，其數(shù)值大小也等于 T。 圖 31 常用典型信號的函數(shù)及其圖形 第三章 時域分析法 第三節(jié) 一階系統(tǒng)的時域響應(yīng) 控制系統(tǒng)的時間響應(yīng)由兩部分組成：瞬態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。第三章 時域分析法 第一節(jié) 引言 第二節(jié) 典型輸入信號 ? 控制系統(tǒng)的時域指標(biāo) ? 42 一階系統(tǒng)的時間響應(yīng) ? 43 二階系統(tǒng)分析 ? 44 用 MATLAB進(jìn)行瞬態(tài)響應(yīng)分析 ? ppt鏈接 \44用 matlab進(jìn)行瞬態(tài)響應(yīng)分析 .doc 第三章 時域分析法 第一節(jié) 引言 時域分析方法是根據(jù)系統(tǒng)的微分方程，采用拉氏變換法直接解出系統(tǒng)的時間響應(yīng)，再根據(jù)時間響應(yīng)來分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性和快速性能。瞬態(tài)響應(yīng)是指系統(tǒng)從初始狀態(tài)到最終狀態(tài)的響應(yīng)過程。 第三章 時域分析法 三 、 一階系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng) 一階系統(tǒng)的單位斜坡響應(yīng) .doc 一階系統(tǒng)的典型輸入響應(yīng)特性與時間常數(shù)密切相關(guān) ， 時間常數(shù)越小 、 單位脈沖響應(yīng)的衰減越快 ， 單位階躍響應(yīng)的調(diào)整時間越小 ， 單位斜坡響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)誤差及滯后時間也越小 。 ts越小，說明系統(tǒng)從一個平衡狀態(tài)過渡到另一個平衡狀態(tài)所需的時間越短。微分方程為：?結(jié)構(gòu)圖和閉環(huán)極點(diǎn)分布圖為： T表征系統(tǒng)慣性大小的重要參數(shù)。 結(jié)構(gòu)圖可以簡化為 )(sG )(sr? )(sc?JFwJkwJksJFsJksJFssJksGnn/2,//)()/(/)(020200??????????令閉環(huán)傳遞函數(shù)開環(huán)傳遞函數(shù) 得到二階系統(tǒng)傳遞函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)形式 ,即： 式中， ξ 為系統(tǒng)的阻尼比 wn為無阻尼振蕩頻率，簡稱固有頻率 （也稱自然振蕩頻率） 2222)(nnnsss????????閉環(huán)特征方程為： 其特征根即為閉環(huán)傳遞函數(shù)的極點(diǎn)為 0 ξ 1時，此時系統(tǒng)特征方程具有一對負(fù)實(shí)部的共軛復(fù)根 系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)具有衰減振蕩特性，稱為欠阻尼狀態(tài)。1(1TTTTTTnnn????????且設(shè)???????ssR1)( ?則系統(tǒng)的輸出量為 拉氏反變換得： sTsTsTTsRsC 1)/1)(/1(/1)()(2121 ????21 /21/1211/11/11)]([)( TtTt eTTeTTsCLth ????????? 響應(yīng)曲線如圖： 起始速度小，然后上升速度逐漸加大，到達(dá)某一值后又減小，響應(yīng)曲線不同于一階系統(tǒng)。當(dāng) ξ ＝ 0時，系統(tǒng)的零阻尼響應(yīng)為： 等幅振蕩曲線，振蕩頻率為 wn ?wn稱為無阻尼振蕩頻率。 ?????? ????0s i n1s i n)11()(222239。 曲線的不連續(xù)性，是由于 ξ 值的微小變化可引起調(diào)節(jié)時間顯著變化而造成的。 系統(tǒng)工作在過阻尼狀態(tài) ,峰值時間 ,超調(diào)量和振 蕩次數(shù)不存在 ,而調(diào)節(jié)時間可將二階系統(tǒng)近似 )(%,%),(),()。試分析速度反饋校正對系統(tǒng)性能的影響。 (不引入速度反饋開環(huán)增益 ) k有所減小 ,增大了穩(wěn)態(tài)誤差 ,因此降低了系統(tǒng)的精度。 例 階系統(tǒng) ,系統(tǒng)輸出量同時受偏差信號 和偏差信號微分 的雙重控制。 當(dāng) ξ = ,常把 這一項(xiàng) 去掉。 于是 當(dāng) wn一定時， ξ 越小， tp越??； 當(dāng) ξ 一定時， wn越大， tp越小。 1??)0(,c o s1)90s i n (1)( 0 ?????? tttth nn ?? 具體討論欠阻尼二階系統(tǒng)動態(tài)性能指標(biāo)。 h(t )t01過阻尼二階系統(tǒng)調(diào)節(jié)時間特性 從曲線可以看出，當(dāng) , (臨界阻尼）時， ,當(dāng) ， 時， 當(dāng) ， 時， 由此可見，當(dāng) ，二階系統(tǒng)可近似等效為一階系統(tǒng)，調(diào)節(jié)時間可用 3T1來估算。（ 如圖 b） ξ 1時，特征方程具有兩個不相等的負(fù)實(shí)根，稱為過阻尼狀態(tài)。慣性環(huán)節(jié)亦稱非周期環(huán)，沒有超調(diào)，非周期響應(yīng)進(jìn)行拉氏反變換對0%)4(,4)3(,3)2(,2)(,1)()(/?????????????ThTtThTtThTt
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