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系統(tǒng)時(shí)域響應(yīng)ppt課件-展示頁

2025-01-24 07:05本頁面
  

【正文】 )(%2),(%5 ?????? hh%1 0 0)()()(% ?????hhth p? 超調(diào)量表示系統(tǒng)響應(yīng)過沖的程度,超調(diào)量大,不僅使系統(tǒng)中的各個(gè)元件處于惡劣的工作條件下,而且使調(diào)節(jié)時(shí)間加長。 ts越小,說明系統(tǒng)從一個(gè)平衡狀態(tài)過渡到另一個(gè)平衡狀態(tài)所需的時(shí)間越短。 ? 二 .峰值時(shí)間 tp 響應(yīng)曲線超過穩(wěn)態(tài)值 h(∞ )達(dá)到第一個(gè)峰值所需的時(shí)間。對于響應(yīng)曲線無振蕩的系統(tǒng), tr是響應(yīng)曲線從穩(wěn)態(tài)值的 10%上升到 90 %所需的時(shí)間。 實(shí)際應(yīng)用的控制系統(tǒng),多數(shù)具有阻尼振蕩的階躍響應(yīng),如圖 41所示: 所謂時(shí)域分析法,就是在時(shí)間域內(nèi)研究控制系統(tǒng)性能的方法,它是通過拉氏變換直接求解系統(tǒng)的微分方程,得到系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng),然后根據(jù)響應(yīng)表達(dá)式和響應(yīng)曲線分析系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能。 第三章 時(shí)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(shí)間常數(shù)密切相關(guān) , 時(shí)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(shí)間越小 , 單位斜坡響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)誤差及滯后時(shí)間也越小 。顯然, 慣性環(huán)節(jié)的時(shí)間常數(shù)越小,則該環(huán)節(jié)的穩(wěn)態(tài)誤差越小。 (6)若通過實(shí)測某系統(tǒng)單位階躍響應(yīng) yo(t),將[1yo(t)]標(biāo)在半對數(shù)坐標(biāo)紙上,如果得出一條直線,則可判定該系統(tǒng)為一階環(huán)節(jié)。 一階慣性系統(tǒng)是一階系統(tǒng)的典型代表,其傳遞函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)形式是: 11)( ?? TSSG第三章 時(shí)域分析法 一、一階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng) 單位階躍輸入 Xi(t)=1(t),對其進(jìn)行拉氏變換得, Xi(S)=1/S,則 對上式進(jìn)行拉氏反變換,得 TSSTSTSSTSSXSGS )Y i 11111111)()((???????????( ) 1tTy t e ??? t ?0第三章 時(shí)域分析法 得出如下重要結(jié)論: (1)一階系統(tǒng)總是穩(wěn)定的,無振蕩; (2)系統(tǒng)響應(yīng)由兩部分組成,穩(wěn)態(tài)響應(yīng) 1(t)和瞬態(tài)響應(yīng) 組成 ,瞬態(tài)響應(yīng)隨著時(shí)間的增加逐漸衰減為 0; (3)經(jīng)過時(shí)間 T曲線上升到穩(wěn)態(tài)值的。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。 其數(shù)學(xué)描述與圖形如圖 31所示。 第三章 時(shí)域分析法 為便于進(jìn)行理論分析與試驗(yàn)研究,對典型輸入信號有如下要求: (1)能夠使系統(tǒng)工作在最不利的情況下; (2)形式簡單,便于解析分析; (3)在實(shí)際中可以實(shí)現(xiàn)或近似實(shí)現(xiàn)。 第三章 時(shí)域分析法 第二節(jié) 典型輸入信號 在時(shí)域進(jìn)行分析時(shí),為了比較不同系統(tǒng)的控制性能,需要規(guī)定一些具有典型意義的輸入信號,建立分析比較的基礎(chǔ),這些信號稱為控制系統(tǒng)的典型輸入信號。第三章 時(shí)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(shí)域指標(biāo) ? 42 一階系統(tǒng)的時(shí)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(shí)域分析法 第一節(jié) 引言 時(shí)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(shí)間響應(yīng),再根據(jù)時(shí)間響應(yīng)來分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性和快速性能。用時(shí)域分析系統(tǒng)性能具有直接、準(zhǔn)確、易于接受的特點(diǎn),是經(jīng)典控制理論中進(jìn)行系統(tǒng)性能分析的一種重要方法。因?yàn)橄到y(tǒng)對典型輸入信號的響應(yīng)特性,與系統(tǒng)對實(shí)際輸入信號的響應(yīng)特性之間存在著一定的關(guān)系,所以采用典型輸入信號來評價(jià)系統(tǒng)的性能是合理的。 工程中經(jīng)常采用的典型輸入信號有單位脈沖函數(shù)、單位階躍函數(shù)、單位斜坡函數(shù)、諧和函數(shù)和單位加速度函數(shù)等。 圖 31 常用典型信號的函數(shù)及其圖形 第三章 時(shí)域分析法 第三節(jié) 一階系統(tǒng)的時(shí)域響應(yīng) 控制系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)由兩部分組成:瞬態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。穩(wěn)態(tài)響應(yīng)是指當(dāng)時(shí)間 t趨于無窮大時(shí),系統(tǒng)的輸出狀態(tài)。反之,用實(shí)驗(yàn)方法測出的時(shí)間響應(yīng)曲線到達(dá)穩(wěn)態(tài)值的 時(shí)間,即是一階系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù) T; / 1 ( )tTet???第三章 時(shí)域分析法 重要結(jié)論: (4)經(jīng)過時(shí)間 3T4T,響應(yīng)曲線已達(dá)到穩(wěn)態(tài)值的 95%98%,可以認(rèn)為其調(diào)整過程已經(jīng)完成,故一般取調(diào)整時(shí)間為( 34) T ; (5)在 t = 0處,響應(yīng)曲線的切線斜率為 1/T 。 第三章 時(shí)域分析法 二 、 一階系統(tǒng)的單位斜坡響應(yīng) 一階系統(tǒng)的單位斜坡響應(yīng) .doc 當(dāng) t 充分大時(shí),系統(tǒng)跟蹤單位斜坡輸入信號的誤差為 T。 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(gè)時(shí)間常數(shù),即存在跟蹤誤差,其數(shù)值大小也等于 T。 例 31 p79 第三章 時(shí)域分析法 第四節(jié) 二階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)分析 41 控制系統(tǒng)的時(shí)域指標(biāo) 控制系統(tǒng)的時(shí)域性能指標(biāo),是根據(jù)系統(tǒng)在單位階躍函數(shù)作用下的時(shí)間響應(yīng) —— 單位階躍響應(yīng)確定
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