【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ponse of SecondOrder System 西華大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院 蘇華 ? （ 4）調(diào)節(jié)時(shí)間 setting time 112??????? sn te? ? ??? ???sn t? ? ??????nst ,??? ??? nstPerformance Step Response of SecondOrder System 西華大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院 蘇華 ? （ 5）振蕩次數(shù) %)5( 2?????N%)2( 2?????NPerformance Step Response of SecondOrder System 西華大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院 蘇華 一階系統(tǒng)舉例 ? 系統(tǒng)如圖 ? 1）若 Kt=，求 ts ? 2）若要求 ts,Kt=？ Examples of A FirstOrder System ， ， Kts100CR西華大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院 蘇華 一階系統(tǒng)舉例 ? ?11001/1/1001/100????sKKsKssttt?? ? sKTts t 0 0/33 ????Kt解：閉環(huán)傳遞函數(shù) ， 2） ts ， 1） kt= ， Examples of A FirstOrder System Kts100 CR? ? 0 0/33 ??? tKTts西華大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院 蘇華 二階系統(tǒng)舉例 ? 系統(tǒng)如圖 ? 求 Ka=200， 1500， ， Examples of A SecondOrder System ? ?5?ssK ACR， ， 西華大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院 蘇華 二階系統(tǒng)舉例 ? ?aaKssKs52 ????解：閉環(huán)傳遞函數(shù) ， Ka=200 ， Examples of A SecondOrder System ? ?5?ssK ACRan K5?? ??an K???5 4 , ?? ?? nKa=1500 ， , ?? ?? nKa= ， , ?? ?? n西華大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院 蘇華 二階系統(tǒng)舉例 解：響應(yīng)曲線 ， ， Examples of A SecondOrder System ， ， ? ?5?ssK ACR0 1 2 301Ste p Re sponseTim e (se c)Amplitude2001500西華大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院 蘇華 二階系統(tǒng)舉例 解：指標(biāo) ， Ka=200 ， Examples of A SecondOrder System Ka=1500 ， Ka= ， %13)1e x p (%,122??????????????????nttsnp 1 ?? Tt s%%,????sptt? ?5?ssK ACR西華大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院 蘇華 ? 1）比例 微分控制（ PD） ? ?nnss ???22?R E C1? ?nnss ???22?sTdR E C? ? ? ?? ? 2222./21nnndndsTssTs??????????? ? ?2./ndd T ??? ??阻尼增大，超調(diào)減弱 Methods to improve Performance of SecondOrder System 西華大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院 蘇華 ? 例 33：斜坡輸入 ， sT d?1? ?1?ssKR ECMethods to improve Performance of SecondOrder System ,??? dKe s s ?已知要求dTK ，確定西華大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院 蘇華 ??? ss, ?? n???? Ke s s解： 1） 取 K=5 ， ， 2） td=0時(shí)，閉環(huán)特征方程 Methods to improve Performance of SecondOrder System sT d?1 ? ?1?ssKR E C西華大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院 蘇華 解： 3) ， ， Methods to improve Performance of SecondOrder System sT d?1 ? ?1?ssKR E C? ? ??? ndd T ????dT0?dT西華大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院 蘇華 0 5 10 15 2001Ste p Re sponseTim e (se c)Amplitude ， ， Methods to improve Performance of SecondOrder System sT d?1? ?1?ssKR EC西華大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院 蘇華 ? 2）測(cè)速反饋控制 ， ， R ECsKt? ?nnss ???22?? ?? ?????????????121222ntnntnKssKsG??????ntnKK ????? 22? ? ? ? 2222/2 nnntnsKss??????????? ?2/ntd K ??? ??Methods to improve Performance of SecondOrder System 西華大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院 蘇華 ? 例 34 ， ， sKtR EC? ?1010?ss要求阻尼比 ，求 Kt 計(jì)算沒(méi)有測(cè)速反饋時(shí)性能指標(biāo) 計(jì)算有測(cè)速反饋時(shí)性能指標(biāo) ， Methods to improve Performance of SecondOrder System 西華大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院 蘇華 ， ， sKtR EC? ?1010?ss? ?10102 ??? sss?,1 5 ?? n??1）無(wú)測(cè)速反饋時(shí)時(shí)， ， 7,60%, ??? tst r ?Methods to improve Performance of SecondOrder System 西華大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院 蘇華 ? 例 34 ， ， ， 2）測(cè)速反饋時(shí) ? ?? ? 10101102 ???? sKsst?tnn K1012,102 ??? ????tK,%, ??? tst r ?Methods to improve Performance of SecondOrder System sKtR EC? ?1010?ss西華大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院 蘇華 ? 例 34 ， ， ， Methods to improve Performance of SecondOrder System 0 2 4 6 8 10 1201Ste p Re sponseTim e (se c)AmplitudesKtR EC? ?1010?ss西華大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院 蘇華 高階系統(tǒng)分析 Analysis of HighOrderSystem 以三階系統(tǒng)為例，求單位階躍響應(yīng) ? ?? ? ? ?? ?)2(2 ?????sssssRsC西華大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院 蘇華 高階系統(tǒng)分析 Analysis of HighOrderSystem ? 解： ? ?? ? ? ?? ?? ? 22 ??? ?? sss ssR sC? ? ? ?? ?? ? ? ? ? ?? ?? ?ssssssRsssssC 12222 ??????????? ? ? ? 22110???????ssksksAsAsC? ? ? ?6 3 0 1 5 13 8 4 2 ???????ssssssC西華大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院 蘇華 高階系統(tǒng)分析 Analysis of HighOrderSystem ? 解： ? ? ? ?teteetcthttt i n3 6 2 s6 1 5 3 8 4 ????????? ? ? ?6 3 0 1 5 13 8 4 2 ???????ssssssC西華大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院 蘇華 高階系統(tǒng)分析 ? ? ? ? teteetcth ttt i n3 6 2 o s6 1 5 8 4 ??? ?????? 3階系統(tǒng)的暫態(tài)響應(yīng)是1階和 2階系統(tǒng)暫態(tài)響應(yīng)分量的合成 。 ? 3階系統(tǒng)暫態(tài)響應(yīng)分量的衰減快慢由衰減系數(shù)決定 。 0 5 10 15 20 25 3001Ste p Re sponseTim e (se c)Amplitude西華大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院 蘇華 高階系統(tǒng)分析 閉環(huán)主導(dǎo)極點(diǎn) Dominant poles ? 主導(dǎo)極點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)起主導(dǎo)作用 。 如果高階系統(tǒng)存在一對(duì)共扼復(fù)數(shù)主導(dǎo)極點(diǎn) ， 則可用 2階系統(tǒng)近似 。 ? ?? ? ? ?22 ??? sssRsC? ?? ? ? ?? ?)2(2 ?????sssssRsCdjs ?? ??2,12 1 . 5 1 0 . 5 0 1 . 51 0 . 500 . 511 . 5P o l e Z e r o M a pR e a l A x i sImaginary Axis西華大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院 蘇華 高階系統(tǒng)分析 0 5 10 15 20 25 3001Ste p Re sponseTim e (se c)Amplitude精 確近 似Approximation of Highorder system by Loworder system 西華大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院 蘇華 高階系統(tǒng)分析 ? ?? ?? ?? ?? ?? ?sNsMasasasabsbsbsbsDsMsRsCnnnnmmmm????? ??????????11101110??? ?? ? )())(()())((21211nmsssssszszszsKsRsC?????????? ?? ? ? ?? ??? ???????qirknknkkimjjssssszsKsC1 122112)(???? ? ? ????? ?????????rk nknkkknkknkkkqi iissCsBssAssC 1 2221 211???????西華大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院 蘇華 高階系統(tǒng)分析 ? ? ? ? ? ?? ?? ? ? ?? ?? ??? ?? ???? ?????????????????qirkknknkkktsirknktkkkqirknktktsittDeAtteBCteBeAtcthinkknkki