階系統(tǒng)的性能改善ppt課件-文庫(kù)吧資料
2025-05-13 06:31本頁(yè)面
【正文】 c o s1s in)( ???? ????(347) 穩(wěn)態(tài)分量 瞬態(tài)分量 瞬態(tài)分量 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)確定 參考輸入 一個(gè)在零輸入下的穩(wěn)定系統(tǒng)，在參考輸入信號(hào)作用下仍將繼續(xù)保持穩(wěn)定 衰減 一個(gè)無(wú)限小的領(lǐng)域 (Routh’s stability criterion) 線性系統(tǒng)穩(wěn)定 閉環(huán)特征方程式的根必須都位于 S的左半平面。 令系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)含有 q個(gè)實(shí)數(shù)極點(diǎn)和 r對(duì)復(fù)數(shù)極點(diǎn)，則式 (346)可改寫為 )533()2()()()()(22111 ?????????????nknkkrkjqjimiSSPSZSKssG????q+2r=n ???? ????????rk nknkkknkknkkkqj jjSSCSBPSAsG12221 21)()(???????用部分分式展開 系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)函數(shù)為 )543(0,]1s in1c o s[)( 221 1??????? ?? ???? ? teCteBeAtgknktkkqjrknktktpj nkknkkj ????????閉環(huán)特征方程式的根須都位于 S的左半平面 0)(lim ???tgt系統(tǒng)穩(wěn)定 不穩(wěn)定系統(tǒng) 充要條件 不穩(wěn)定系統(tǒng)的結(jié)果 物理系統(tǒng)的輸出量只能增加到一定的范圍，此后或者受到機(jī)械止動(dòng)裝置的限制，或者系統(tǒng)遭到破壞，也可能當(dāng)輸出量超過(guò)一定數(shù)值后，系統(tǒng)變成非線性的，（而使線性微分方程不再適用。由此可知，系統(tǒng)的穩(wěn)定與其脈沖響應(yīng)函數(shù)的收斂是一致的。有關(guān)穩(wěn)定性的定義和理論較多。 基于穩(wěn)定性研究的問(wèn)題是擾動(dòng)作用去除后系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)情況，它與系統(tǒng)的輸入信號(hào)無(wú)關(guān)，只取決于系統(tǒng)本身的特征，因而可用系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)函數(shù)來(lái)描述。 設(shè)一線性定常系統(tǒng)原處于某一平衡狀態(tài)，若它瞬間受到某一擾動(dòng)作用而偏離了原來(lái)的平衡狀態(tài)，當(dāng)此擾動(dòng)撤消后，系統(tǒng)仍能回到原有的平衡狀態(tài)，則稱該系統(tǒng)是穩(wěn)定的。 ? 提出保證系統(tǒng)穩(wěn)定的措施，是自動(dòng)控制理論的基 本任務(wù)之一 穩(wěn)定的基本概念和系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件 ① 基本概念 控制系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，總會(huì)受到外界和內(nèi)部一些因素的干擾，例如，負(fù)載和能源的波動(dòng)、系統(tǒng)參數(shù)的變化、環(huán)境條件的改變等。 ? 對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行各類品質(zhì)指標(biāo)的分析也必須在系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下進(jìn)行。 閉環(huán)零點(diǎn)只影響系統(tǒng)瞬態(tài)分量幅值的大小和符號(hào) 所有閉環(huán)的極點(diǎn)均具有負(fù)實(shí)部 表示過(guò)渡結(jié)束后，系統(tǒng)的輸出量（被控制量）僅與輸入量（控制量）有關(guān) 閉環(huán)極點(diǎn)均位于 S左半平面的系統(tǒng)，稱為穩(wěn)定系統(tǒng) 主導(dǎo)極點(diǎn) 如果系統(tǒng)中有一個(gè) (極點(diǎn)或一對(duì) )復(fù)數(shù)極點(diǎn)距虛軸最近，且附近沒(méi)有閉環(huán)零點(diǎn)；而其它閉環(huán)極點(diǎn)與虛軸的距離都比該極點(diǎn)與虛軸距離大 5倍以上，則此系統(tǒng)的響應(yīng)可近似地視為由這個(gè)（或這對(duì)）極點(diǎn)所產(chǎn)生。為實(shí)極點(diǎn)的個(gè)數(shù)， rqrqn ,2??將式（ 347）用部分分式展開，得 )483(2 1)()(12210 ????????? ?? ??rk nkkknkknkkkqj jjSSCSBPSASAsC??????? ?? ? ? ??? ? ???????? rk rk knktkknktkqj tpj tteCteBeAAtC nkknkkj 1 1 2210 )493(01c o s1s in)( ???? ????由一階系統(tǒng)（慣性環(huán)節(jié)）和二階系統(tǒng)（振蕩環(huán)節(jié)）的響應(yīng)函數(shù)組成 ? ?? ? ? ??? ? ???????? rk rk knktkknktkqj tpj tteCteBeAAtC nkknkkj 1 1 2210 )493(01c o s1s in)( ???? ????輸入信號(hào)（控制信號(hào)）極點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的拉氏反變換為系統(tǒng)響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)分量 傳遞函數(shù)極點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的拉氏反變換為系統(tǒng)響應(yīng)的瞬態(tài)分量。 例 34 設(shè)一隨動(dòng)系統(tǒng)如圖 319所示，要求系統(tǒng)的超調(diào)量為 ，峰值時(shí)間 ，求 ① 求增益 K和速度反饋系數(shù) 。 例 32 圖 317(a)所示的系統(tǒng)，具有圖 317(b)所示的響應(yīng)，求 K和 T )( sR )( sC—)( sE)1( ?TssK212 5 % ???? ???? e)(22?????21 ????????ndpt1 22????????pn t
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