自动控制原理ch35稳定性及判据.pdf

第三章 时域分析法 3-1 控制系统的时域指标 3-2 一阶系统分析 3-3 二阶系统分析 3-4 高阶系统分析 3-5 控制系统的稳定性和代数判据 3-6 稳态误差的分析和计算 控制系统的重要性质 稳定压倒一切！！！ 正常工作的首要条件 1 一、稳定性的定义 控制系统的重要性质 一、稳定性的定义 正常工作的首要条件 控制系统原处于平衡状态。受到扰动，产生偏差。 扰动消失以后，偏差渐小，能恢复到原来平衡状态，则稳定 偏差渐大，不能恢复到原来平衡状态，则不稳定。 系统在初始偏差作用下，其过渡过程逐渐衰减到零。 线性系统稳定性是 固有特性， 与外作用及初始条件无关。 B 0 A0 B0 都是平衡状态。 A1 A0 小球受到扰动力，偏移到A1 A 在重力的作用下，仍能回到 A0 0 A0 处的小球是稳定的。 初始偏差 B0 小球受到扰动力，发生偏移 由于重力作用，无法回到B0 注意 B0 处的小球是不稳定的。 平衡和稳定是两个不同的概念, 平衡的系统不一定稳定； 一般情况下。扰动作用是瞬间的。 2 二、稳定的充要条件 二、稳定的充要条件 瞬时性 扰动作用相当于一个脉冲输入。 瞬时性 系统单位脉冲响应k (t)的性质体现了系统的稳定性。 相当于系统在扰动结束后能 lim k(t) 0 稳定 t→∞ 从初始偏差恢复到平衡状态 设系统的闭环传递函数为: ( ) m m−1 ( ) C s b s + b s + L+ b s + b M s ( ) 0 1 m−1 m Φ s ( ) n n−1 ( ) R s a s a s L a s a D s 0 + 1 + + n−1 + n 返回 ( ) m m−1 M s b s + b s + L+ b s + b ( ) 0 1 m−1 m