【正文】 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 10 頁(yè) 共 54 頁(yè) 判據(jù) 負(fù)反饋系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是：系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)在 G(s)H(s)平面上， Nyquist 圍線(xiàn)的象曲線(xiàn)逆時(shí)針繞 (1,j0)點(diǎn)的圈數(shù) R 與 G(s)H(s)在右半平面極點(diǎn)的個(gè)數(shù) P相同。代數(shù)穩(wěn)定性判據(jù)是基于控制系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程的判別方法，基本上提供的是控制系統(tǒng)絕對(duì)穩(wěn)定性的信息，對(duì)于系 統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性信息提供較少。 圖 32 阻尼比參量根軌跡 阻尼比的大小決定了閉環(huán)極點(diǎn)在根平面的位置，反映了解的性質(zhì)；極點(diǎn)的實(shí)部的大小，決定了指數(shù)衰減的快慢；極點(diǎn)虛部的大小，則決定了系統(tǒng)響應(yīng)振蕩的快慢。稱(chēng)為二階系統(tǒng)的無(wú)阻尼，稱(chēng)為二階系統(tǒng)的阻尼比 n?? 上述二階系統(tǒng)的特征根表達(dá)式中，隨著阻尼比的不同值，特征根 S 有不同類(lèi)型的值，或者說(shuō)特征根 S在 S平面上位于不同的位置，共有以下五種 情況。 第五節(jié) 系統(tǒng)基本指標(biāo) ： 在輸入為 r（ t）＝ a＋ bt，（其中： a＝ 5 b＝ 1/ sec.） ess≤ 的前提下，要求動(dòng)態(tài)期望指標(biāo)： ； 2 5( % = % )sts??22=? 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 5 頁(yè) 共 54 頁(yè) 第二章 系統(tǒng)建模 第一節(jié) 各環(huán)節(jié)模型建立 由于比較器產(chǎn)生偏差，從而構(gòu)成控制，他可以構(gòu)成一個(gè)環(huán)節(jié)或者起到連接作用。第五個(gè)是反饋環(huán)節(jié)，根據(jù)輸入與輸出在廣義上是否相等來(lái)調(diào)節(jié)系統(tǒng)使之誤差減小。在控制系統(tǒng)中，引用積分環(huán)節(jié)可以消除被控量的偏差。靜態(tài)指標(biāo)即是誤差系數(shù)，動(dòng)態(tài) 性能指標(biāo)包括上升時(shí)間，調(diào)節(jié)時(shí)間，峰值時(shí)間，超調(diào)量，震蕩次數(shù)等。 在此次設(shè)計(jì)中，主要研究二階定常線(xiàn)性系統(tǒng)。 在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，把被控量不隨時(shí)間變化的平衡狀態(tài)稱(chēng)為“穩(wěn)態(tài)”，而被控量隨時(shí)間變化的不平衡狀態(tài)為“動(dòng)態(tài)”。雖然如此，仍可對(duì)各種控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)概括為 3 個(gè)方面，即穩(wěn)（定性），快（ 速性），準(zhǔn)（確性）。 第二節(jié) 自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能指標(biāo) 一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)要完成預(yù)定的控制任務(wù)，必須滿(mǎn)足一定的性能指標(biāo)。這種系統(tǒng)的響應(yīng)形狀只取決于輸入信號(hào)的形狀和系統(tǒng)的特性，與輸入信號(hào)施加的時(shí)刻無(wú)關(guān)。線(xiàn)性控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是具有疊加性和均勻性（齊次性），及當(dāng)系統(tǒng)存在幾個(gè)輸入時(shí)，系統(tǒng)的輸入分別作用于系統(tǒng)時(shí)系統(tǒng)輸出之和；當(dāng)系統(tǒng)輸入增加或縮小時(shí)，系統(tǒng)的輸出也按同樣比例增大或縮小。由于校正方式加入系統(tǒng)的方式不同，所起的作用不同，名目眾多的校正設(shè)計(jì)問(wèn)題或動(dòng)態(tài)補(bǔ)償器設(shè)計(jì)問(wèn)題，成了控制理論中一個(gè)極其活躍的領(lǐng)域，而且它是最 有實(shí)際應(yīng)用意義的內(nèi)容之一。使系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)滿(mǎn)足一定的要求。 系統(tǒng)的校正性問(wèn)題，是一種原理性的局部設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)手段上，除了必要的理論計(jì)算外，還需要配合一些局 部和整體的模擬實(shí)驗(yàn)仿真和數(shù)字仿真。但是近代控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問(wèn)題已經(jīng)突破了上述的傳統(tǒng)觀念，例如，近代的不穩(wěn)定飛行對(duì)象的設(shè)計(jì)，就是事先考慮了控制的作用，亦即控制對(duì)象不是不可改變的部分了，而是對(duì)象與控制器進(jìn)行的一體化的設(shè)計(jì)。 控制系統(tǒng)的校正問(wèn)題，是自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論的重要分支，也是具有實(shí)用意義的一種改善系統(tǒng)性能的手段與方法。即使是高階系統(tǒng)，在簡(jiǎn)化系統(tǒng)分析的情況下有許多也可以近似成二階系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行分析?？梢杂枚A線(xiàn)性常系數(shù)微分方程描述的系統(tǒng)稱(chēng)為二階線(xiàn)性定常系統(tǒng)。 在自動(dòng)控制系統(tǒng) 中，按階數(shù)分類(lèi)，可以分為一階，二階，三階，四階，高階等。系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能都是由相應(yīng)的性能指標(biāo)來(lái)描述的，比如誤差，百分比超調(diào)，調(diào)節(jié)時(shí)間，穩(wěn)定裕度等等。否則系統(tǒng)無(wú)法正常工作，甚至可能導(dǎo)致設(shè)備毀壞，造成重大損失。 the S plane root locus characteristics. Automatic Control Theory course design is an important teaching aspect of the course, it has both do graduate design, different from the classroom teaching. Through design exercise students selfdiscovery problem, and independent problemsolving skills. It is mainly theoretical knowledge learned in the use of automatic control theory courses students master the basic theory and method of feedback control systems, plete a prehensive analysis and synthesis of engineering systems. 【 Key words】 Second Simulation Linear 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） V 目 錄 前 言 .................................................................................................................................................. 1 第一章 控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)介 .................................................................................................................. 3 第一節(jié) 線(xiàn)性控制系統(tǒng) .................................................................................................................. 3 第二節(jié) 自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能指標(biāo) ................................................................................................ 3 第三節(jié) 系統(tǒng)概述 .......................................................................................................................... 4 第四節(jié) 設(shè)計(jì)基本要求 .................................................................................................................. 4 第五節(jié) 系統(tǒng)基本指標(biāo) .................................................................................................................. 4 第二章 系統(tǒng)建模 .............................................................................................................................. 5 第一節(jié) 各環(huán)節(jié)模型建立 ................................................................................................................ 5 比較器 ............................................................................................................................... 5 比例環(huán)節(jié) .......................................................................................................................... 5 積分環(huán)節(jié) ........................................................................................................................ 6 慣性環(huán)節(jié) ........................................................................................................................... 6 第二節(jié) 系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型 .................................................................................................................. 7 第三章 系統(tǒng)分析 ................................................................................................................................ 8 第一節(jié) 穩(wěn)定性分析 ...................................................................................................................... 9 判據(jù) ................................................................................................................... 10 勞斯判據(jù) ......................................................................................................................... 10 第二節(jié) 穩(wěn)定（靜態(tài)）精度分析 .................................................................................................. 12 系統(tǒng)的跟蹤能力 ............................................................................................................. 12 誤差計(jì)算 ........................................................................................................................ 13 第三節(jié) 動(dòng)態(tài)性能分析 ................................................................................................................ 14 ． 1 動(dòng)態(tài)平穩(wěn)性分析%p? .................................................................................................. 17 動(dòng)態(tài)快速性分析 st ......................................................................................................... 18 Bode 圖映證 ................................................................................................................... 18 截止頻率的計(jì)算 ...............