機(jī)械工程控制基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)整合-在線瀏覽
2025-08-13 03:51本頁(yè)面
【正文】 （e）傳遞函數(shù)與單位脈沖響應(yīng)函數(shù)互為拉氏變換與拉氏反變換的關(guān)系。 掌握分支點(diǎn)、相加點(diǎn)相對(duì)方框移動(dòng)法則及同類元素交換法則，切記分支點(diǎn)與相加點(diǎn)不能隨便交換。 時(shí)間響應(yīng)可分為零狀態(tài)響應(yīng)和零輸入響應(yīng)或分為自由響應(yīng)和強(qiáng)迫響應(yīng)。 零輸入響應(yīng)：“無(wú)輸入時(shí)的系統(tǒng)初態(tài)”引起的自由響應(yīng)。 對(duì)穩(wěn)定的線性系統(tǒng)而言，自由響應(yīng)又叫瞬態(tài)響應(yīng)；強(qiáng)迫響應(yīng)又叫穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。典型輸入信號(hào)一階系統(tǒng)及其時(shí)間響應(yīng) 一階系統(tǒng)：凡是用一階線性微分方程描述的系統(tǒng)或傳遞函數(shù)的分母含S的最高冪次為一。二階系統(tǒng)及其時(shí)間響應(yīng) 二階系統(tǒng)：凡是用二階線性微分方程描述的或傳遞函數(shù)的分母含S的最高冪次數(shù)為2。 二階系統(tǒng)的特征根及其在S平面的分布：二階系統(tǒng)在單位階躍信號(hào)下的響應(yīng): 無(wú)阻尼狀態(tài)：等幅振蕩曲線，振蕩頻率為固有頻率 欠阻尼狀態(tài)：衰減振蕩曲線：振蕩頻率為有阻尼固有頻率 臨界阻尼狀態(tài)：?jiǎn)握{(diào)上升曲線 過(guò)阻尼狀態(tài)：上升曲線時(shí)間響應(yīng)的瞬態(tài)性能指標(biāo) 瞬態(tài)響應(yīng)性能指標(biāo)是由二階系統(tǒng)在欠阻尼狀態(tài)下的單位階躍響應(yīng)曲線上推導(dǎo)出來(lái)的。2）峰值時(shí)間：響應(yīng)曲線達(dá)到第一個(gè)峰值所需的時(shí)間。（~）作為誤差帶，響應(yīng)曲線達(dá)到并不再超出誤差帶范圍所需的時(shí)間。 偏差：輸入信號(hào)與反饋信號(hào)之差。 穩(wěn)態(tài)偏差：偏差的終值。 擾動(dòng)信號(hào)引起的穩(wěn)態(tài)偏差結(jié)論：要減小擾動(dòng)信號(hào)引起的穩(wěn)態(tài)誤差，只有在擾動(dòng)作用點(diǎn)前增大K值和增設(shè)積分環(huán) 節(jié)個(gè)數(shù)Ni。幅頻特性：線性定常系統(tǒng)在簡(jiǎn)諧信號(hào)激勵(lì)下，其穩(wěn)態(tài)輸出信號(hào)和輸入信號(hào)的幅值比，記 為A(ω)；相頻特性：線性定常系統(tǒng)在簡(jiǎn)諧信號(hào)激勵(lì)下，其穩(wěn)態(tài)輸出信號(hào)和輸入信號(hào)的相位差，記 為φ(ω)；頻率特性：幅頻特性與相頻特性的統(tǒng)稱。記為頻率特性又稱頻率響應(yīng)函數(shù)，是激勵(lì)頻率ω的函數(shù)。 2）頻率特性是分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，以獲得系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性。4）通過(guò)頻率特性可進(jìn)行參數(shù)選擇或系統(tǒng)校正，選擇系統(tǒng)工作頻率范圍，或根據(jù)系統(tǒng)工作條件，設(shè)計(jì)具有合適的頻率特性的系統(tǒng)。在坐標(biāo)系中，分 別描出以上各點(diǎn)，并按ω增大的方向?qū)⑸鲜龈鼽c(diǎn)聯(lián)成一條曲線，在該曲線旁標(biāo)出ω增 大的方向。若系統(tǒng)為0型系統(tǒng)，低頻段為一水平線，高度為20lgK；若式Ⅰ型及Ⅰ型以上系統(tǒng)，則低頻段（或其延長(zhǎng)線）處的幅值也為20lgK，斜率20νdB/dec； d)按轉(zhuǎn)折頻率由低頻到高頻的順序，在低頻的基礎(chǔ)上，每遇到一個(gè)轉(zhuǎn)折頻率，根據(jù)環(huán)節(jié)的性質(zhì)改變漸近線斜率，繪制漸近線，直到繪制轉(zhuǎn)折頻率最高的環(huán)節(jié)為止。最后一段漸近線斜率應(yīng)為20(nm)dB/dec。3） Bode圖描述系統(tǒng)頻率特性的優(yōu)點(diǎn)： a)容易根據(jù) 典型環(huán)節(jié)Bode圖的特點(diǎn)，利用疊加法或順序法繪制系統(tǒng)Bode圖； b)可以用對(duì)數(shù)幅頻特性的漸近線代替其精確曲線，簡(jiǎn)化作圖； c)可以在較大頻率范圍內(nèi)研究系統(tǒng)的頻率特性； d)便于細(xì)化任一感興趣頻段的Bode圖； e)可以方便地對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行辨識(shí)，可以方便地研究環(huán)節(jié)或參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響。 反映了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度。 對(duì)于二階振蕩環(huán)節(jié)：4） 截止頻率ωb和截止帶寬0~ωb 截止頻率：幅頻特性A(ω)的數(shù)值由A(0)(0)時(shí)的頻率；或A(ω)的數(shù)值由A(0)下降3dB時(shí)的頻率； 截止帶寬（帶寬）： 0~ωb的范圍； 帶寬表征系統(tǒng)允許工作的最高頻率范圍，也反映系統(tǒng)的快速性，帶寬越大，響應(yīng)快速性越好。 最小相位系統(tǒng)和非最小相位系統(tǒng) 最小相位系統(tǒng)：傳遞函數(shù)所有零點(diǎn)和極點(diǎn)均在復(fù)平面s的左半平面內(nèi)的系統(tǒng)； 非最小相位系統(tǒng)：傳遞函數(shù)有零點(diǎn)或極點(diǎn)在復(fù)平面s的右半平面內(nèi)的系統(tǒng)； 最小相位系統(tǒng)和對(duì)應(yīng)非最小相位系統(tǒng)具有相同的對(duì)數(shù)幅頻特性圖，但它們的對(duì)數(shù)相頻特性圖不同； 對(duì)于穩(wěn)定的系統(tǒng)，最小相位系統(tǒng)的對(duì)數(shù)相頻特性圖相位變化最小。第五章 系統(tǒng)的穩(wěn)定性穩(wěn)定性的定義 穩(wěn)定性是指系統(tǒng)在干擾作用下偏離平衡位置，當(dāng)干擾消除后，系統(tǒng)自動(dòng)回到平衡位置的能力。 線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性是系統(tǒng)的固體特性，僅與系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及參數(shù)有關(guān)，而非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性不僅與系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及參數(shù)有關(guān)，還與系統(tǒng)的輸入有關(guān)。 若系統(tǒng)傳遞函數(shù)的所有極點(diǎn)中，只有一個(gè)位于虛軸上，而其他極點(diǎn)均分布在
研究報(bào)告相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1