自動(dòng)控制原理第八講-展示頁(yè)
2024-10-11 01:11本頁(yè)面
【正文】 ??)(sR )(sC 這是最常見(jiàn)的一種系統(tǒng)，很多高階系統(tǒng)也可簡(jiǎn)化為二階系統(tǒng)。 kT1?)(sC sk)(sE)(sR 一階系統(tǒng)的數(shù)學(xué)表現(xiàn)形式：其微分方程是 一階的 ，或其傳遞函數(shù)的特征方程是 s的一次方程。 0t r t p t stym a xy)( ?y2)( ?y)( ?y)( ?y或t d自動(dòng)控制原理講義 2022/10/24 單調(diào)變化 單調(diào)變化響應(yīng)曲線如圖所示： 這種系統(tǒng)只用調(diào)節(jié)時(shí)間 來(lái)表示快速性。其中 和 是兩種最常用的性能指標(biāo)。 ? 峰值時(shí)間 ： pt瞬態(tài)性能指標(biāo)（ 2） 自動(dòng)控制原理講義 2022/10/24 ? 調(diào)節(jié)時(shí)間或過(guò)渡過(guò)程時(shí)間 ： st當(dāng) 和 之間的誤差達(dá)到規(guī)定的范圍之內(nèi) [比如 或 ]，且以后不再超出此范圍的 最小時(shí)間 ?；蛑赣?穩(wěn)態(tài)值的 10%上升到穩(wěn)態(tài)值的 90%所需的 時(shí)間 。 衰減振蕩 具有衰減振蕩的瞬態(tài)過(guò)程如圖所示： ? 延遲時(shí)間 dt 輸出響應(yīng)第一次達(dá)到穩(wěn)態(tài)值的 50%所需的時(shí)間。 如某系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線如圖所示： 0ty瞬態(tài)過(guò)程 穩(wěn)態(tài)過(guò)程自動(dòng)控制原理講義 2022/10/24 動(dòng)態(tài)（瞬態(tài)）特性分析 ? 動(dòng)態(tài)（瞬態(tài)）性能指標(biāo) ? 一階系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析 ? 二階系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析 自動(dòng)控制原理講義 2022/10/24 瞬態(tài)過(guò)程的性能指標(biāo) 通常以 階躍響應(yīng) 來(lái)衡量系統(tǒng)控制性能的優(yōu)劣和定義瞬態(tài)過(guò)程的時(shí)域性能指標(biāo)。 對(duì)于穩(wěn)定的系統(tǒng)，對(duì)于一個(gè)有界的輸入，當(dāng)時(shí)間趨于無(wú)窮大時(shí)，微分方程的全解將趨于一個(gè)穩(wěn)態(tài)的函數(shù)，使系統(tǒng)達(dá)到一個(gè)新的平衡狀態(tài)。理論上說(shuō)，只有當(dāng)時(shí)間趨于無(wú)窮大時(shí)，才進(jìn)入穩(wěn)態(tài)過(guò)程，但這在工程上顯然是無(wú)法進(jìn)行的。 1 lim →0 s k sν Ⅰ 型 0型 Ⅱ 型 1(t) 1 1+ k 1 k 1 k t 0 0 0 ∞ ∞ ∞ t2/2 1(t) t t2/2 k k k 0 0 0 ∞ ∞ ∞ 自動(dòng)控制原理講義 2022/10/24 重點(diǎn)掌握內(nèi)容 ? 穩(wěn)定性分析 ? 穩(wěn)態(tài)誤差分析 ? 典型輸入作用和時(shí)域性能指標(biāo) ? 一階系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能分析 ? 二階系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能分析 自動(dòng)控制原理講義 2022/10/24 系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)過(guò)程之前的過(guò)程稱為 瞬態(tài)過(guò)程 。自動(dòng)控制原理講義 2022/10/24 自動(dòng)控制原理第八講 趙小梅 Email: 第 8教學(xué)樓 613室 自動(dòng)控制原理講義 2022/10/24 第三章 線性控制系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng) 自動(dòng)控制原理講義 2022/10/24 本章主要內(nèi)容 1. 引言（上講） 2. 穩(wěn)定性（上講） 3. RouthHurwitz判據(jù)（上講） 4. 參數(shù)對(duì)穩(wěn)定性的影響（上講） 5. 靜態(tài)誤差 （上講） 6. 動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)（本講） 7. 小結(jié) （本講） 自動(dòng)控制原理講義 2022/10/24 取不同的 ν r(t)=1(t) ess= 1+ k sν 1 lim →0 s r(t)=t ess= s 1 lim →0 s k sν r(t)=t2/2 ess= s2瞬態(tài)分析是分析瞬態(tài)過(guò)程中輸出響應(yīng)的各種運(yùn)動(dòng)特性。在工程上只討論 輸入作用加入一段時(shí)間 里的瞬態(tài)過(guò)程，在這段時(shí)間里，反映了主要的瞬態(tài)性能指標(biāo)。工程上稱為進(jìn)入 穩(wěn)態(tài)過(guò)程 。穩(wěn)定的隨動(dòng)系統(tǒng)（ 不計(jì)擾動(dòng) ）的單位階躍響應(yīng)函數(shù)有 衰減振蕩和單調(diào)變化 兩種。 0t r t p t stym a xy)( ?y2)( ?y)( ?y)( ?y或t d瞬態(tài)性能指標(biāo)（ 1） 自動(dòng)控制原理講義 2022/10/24 ? 最大超調(diào)量（簡(jiǎn)稱超調(diào)量） ： %?%100)( )(% m ax ?? ??? y yy?式中： 輸出響應(yīng)的最大值； maxy)(lim)( tyy t ????穩(wěn)態(tài)值； ? 上升時(shí)間 ： rt0t r t p t stym a xy)( ?y2)( ?y)( ?y)( ?y或t d輸出響應(yīng)第一次達(dá)到穩(wěn)態(tài)值 y(∞)所需的時(shí)間。 輸出響應(yīng)超過(guò)穩(wěn)態(tài)值達(dá)到 第一個(gè)峰值ymax所需要的 時(shí)間 。即當(dāng) ，有： )(ty )(?y )(%5 ?? ystt? 52),(%|)()(| 或???????? yyty)(%2 ?? y? 振蕩次數(shù) N： srp ttt ,在上述幾種性能指標(biāo)中， 表示瞬態(tài)過(guò)程進(jìn)行的快慢，是 快速性指標(biāo) ；而 反映瞬態(tài)過(guò)程的振蕩程度，是 振蕩性指標(biāo) 。 N%,?%? st)(?y在調(diào)節(jié)時(shí)間內(nèi)， y(t)偏離 上下 振蕩次數(shù)。 sty)( ?y2)( ?ytt st d)( ?y)( ?y或t r瞬態(tài)
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