第三章　线性系统的时域分析.ppt

* 第3章 控制系统的时域分析 §３－３二阶系统的时域响应 二阶系统的单位阶跃响应 * 第3章 控制系统的时域分析 二阶系统阶跃响应 过阻尼ξ＞1 * 第3章 控制系统的时域分析 §３－３二阶系统的时域响应 ２．欠阻尼　　　　的情况 　系统的闭环极点为 二阶系统的单位阶跃响应 * 第3章 控制系统的时域分析 § ３－３二阶系统的时域响应 查拉氏变换表，可求得： 二阶系统的单位阶跃响应 * 第3章 控制系统的时域分析 ３.临界阻尼　　　的情况 当　　　时，闭环极点为： §３－３二阶系统的时域响应 二阶系统的单位阶跃响应 * 第3章 控制系统的时域分析 §３－３二阶系统的时域响应 从图可见： （１）　越小，振荡越厉害，当　增大到１以后，曲线变为单调上升。 （２）　　　　　之间时，欠阻尼系统比临界阻尼系统更快达到稳态值。 （３）在无振荡时，临界阻尼系统具有最快的响应。 （４）过阻尼系统过渡过程时间长。　 * 第3章 控制系统的时域分析 ３.６ 系统的稳态误差分析 现考虑采用PI控制器的方式，即设 系统的特征方程变为 列出劳斯表 稳定性条件为 当系统稳定时，可以跟踪加速度信号。由于 , 根据要求 综上所述可得PI控制器的设计要求为 * 第3章 控制系统的时域分析 §３－５线性系统的稳定性 五．扰动误差传递函数 　　干扰误差传函的形式随干扰信号源在系统中作用点的改变而不同，现只说明一种情形，根据同样方法可以推出其他情形的扰动误差传函。 令　　　　　，得等效框图 ３.６ 系统的稳态误差分析 * 第3章 控制系统的时域分析 §３－５线性系统的稳定性 扰动稳态误差 —扰动误差传函 而在　　　　　时，　　　　　　 * 第3章 控制系统的时域分析 ３.６ 系统的稳态误差分析 五．扰动误差传递函数 只有G1(s) 中的积分环节才对扰动稳态误差有作用 增加误差信号到扰动作用点之间的积分环节个数或放大系数，可减小系统的扰动稳态误差。 * 第3章 控制系统的时域分析 ３.６ 系统的稳态误差分析 五．扰动误差传递函数 只有G1(s) 中的积分环节才对扰动稳态误差有作用 增加误差信号到扰动作用点之间的积分环节个数或放大系数，可减小系统的扰动稳态误差。 * 第3章 控制系统的时域分析 六、动态误差系数 以上研究主要为静态误差，输入局限于阶跃、斜坡、加速度等信号。 对于正弦激励，不存在静态误差的情况，于是提出了动态误差系数的概念。 动态误差系数可以研究任意激励作用足够长时，稳定系统的误差变化情况 ３.６ 系统的稳态误差分析 * 第3章 控制系统的时域分析 ３.６ 系统的稳态误差分析 六、动态误差系数 * 第3章 控制系统的时域分析 ３.６ 系统的稳态误差分析 六、动态误差系数 * 第3章 控制系统的时域分析 可以证明 ３.６ 系统的稳态误差分析 ３.６ 系统的稳态误差分析 六、动态误差系数 对导弹等控制系统，常常以动态误差系数表示对误差的要求 * 第3章 控制系统的时域分析 七、减少误差的措施 ３.６ 系统的稳态误差分析 从前述可知： （1）在系统中增加前向通道积分环节的个数或增大开环增益,可减小系统的给定稳态误差； （2）增加误差信号到扰动作用点之间的积分环节个数或放大系数，可减小系统的扰动稳态误差。 但一般系统的积分环节不能超过两个，放大倍数也不能随意增大，否则将使系统暂态性能变坏，甚至造成系统不稳定。 * 第3章 控制系统的时域分析 在保证系统稳定的前提下，为实现提高稳态精度的目的，可采用以下措施： （1）在增大开环增益和扰动作用点前系统前向 通道增益K1的同时，附加校正装置，以确 保稳定性。 （2）增加系统前向通道环节积分个数的同时， 也要对系统进行校正，以防止系统失去稳 定，并保证具有一定的瞬态响应速度。 （3）采用复合控制。在输出反馈控制的基础 上，再增加按给定作用或主要扰动而进行 的补偿控制，构成复合控制系统。 ３.６ 系统的稳态误差分析七、减少误差的措施 * 第3章 控制系统的时域分析 ３.６ 系统的稳态误差分析七、减少误差的措施 复合控制 * 第3章 控制系统的时域分析 ３.６ 系统的稳态误差分析七、减少误差的措施 串级校正 * 第3章 控制系统的时域分析 小结 * 第3章 控制系统的时域分析 小结 * 第3章 控制系统的时域分析 小结 稳态误差主