- 1、本文档共31页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
21 建议: 课前要预习 课后要复习 上课积极思考并回答问题控制系统的分析方法 分析控制系统 第一步 建立模型 第二步 分析控制性能, 分析方法包括 时域分析法 频域分析法 根轨迹法 第三章 线性系统的时域分析法 第三章 线性系统的时域分析法3.1 引言 分析控制系统的第一步是建立模型,数学模型一旦建立,第二步 分析控制性能,分析有多种方法,主要有时域分析法,频域分析法,根轨迹法等。每种方法,各有千秋。均有他们的适用范围和对象。本章先讨论时域法。 实际上,控制系统的输入信号常常是不知的,而是随机的。很难用解析的方法表示。只有在一些特殊的情况下是预先知道的,可以用解析的方法或者曲线表示。例如,切削机床的自动控制的例子。 在分析和设计控制系统时,对各种控制系统性能得有评判、比较的依据。这个依据也许可以通过对这些系统加上各种输入信号,比较它们对特定的输入信号的响应来建立。 许多设计准则就建立在这些信号的基础上,或者建立在系统对初始条件变化(无任何试验信号)的基础上,因为系统对典型试验信号的响应特性,与系统对实际输入信号的响应特性之间,存在着一定的关系;所以采用试验信号来评价系统性能是合理的。 3.1.2 动态过程和稳态过程 瞬时响应和稳态响应 Transient Response Steady_state Response 在典型输入信号作用下,任何一个控制系统的时间响应。 1 瞬态响应 指系统从初始状态到最终状态的响应过程。由于实际控制系统具有惯性、摩擦、阻尼等原因。 2 稳态响应 是指当t趋近于无穷大时,系统的输出状态,表征系统输入量最终复现输入量的程度。 3.1.3 绝对稳定性,相对稳定性和稳态误差 Absolute Stability , Relative Stability ,Steady_state Error 在设计控制系统时,我们能够根据元件的性能,估算出系统的动态特性。控制系统动态特性中,最重要的是绝对稳定性,即系统是稳定的,还是不稳定的。如果控制系统没有受到任何扰动,或输入信号的作用,系统的输出量保持在某一状态上,控制系统便处于平衡状态。如果线性定常控制系统受到扰动量的作用后,输出量最终又返回到它的平衡状态,那么,这种系统是稳定的。如果线性定常控制系统受到扰动量作用后,输出量显现为持续的振荡过程或输出量无限制的偏离其平衡状态,那么系统便是不稳定的。 系统不稳定产生的后果 实际上,物理系统输出量只能增加到一定的范围,此后或者受到机械止动装置的限制,或者使系统遭到破坏,也可能当输出量超过一定数值后,系统变成非线性的,而使线性微分方程不再适用。非线性系统的稳定性在第六章。 稳态误差:如果在稳态时,系统的输出量与输入量不能完全吻合,就认为系统有稳态误差。这个误差表示系统的准确度。 稳态特性: 稳态误差是系统控制精度或抗扰动能力的一种度量。 在分析控制系统时,我们既要研究系统的瞬态响应,如达到新的稳定状态所需的时间,同时也要研究系统的稳态特性,以确定对输入信号跟踪的误差大小。 动态性能指标 ?延迟时间: (Delay Time)响应曲线第一次达到稳态值的一半所需的时间。 ?上升时间 (Rise Time)响应曲线从稳态值的10%上升到90%,所需的时间。上升时间越短,响应速度越快 动态性能指标 ?调节时间: (Settling Time) 响应曲线达到并永远保持在一个允许误差范围内,所需的最短时间。用稳态值的百分数(通常取5%或2%)作, ?超调量 (Maximum Overshoot):指响应的最大偏离量h(tp)于终值之差的百分比,即 表3-1一阶系统对典型输入信号的响应 3.3 二阶系统的时域分析Transient-Response Analysis and Steady-State Error Analysis of Second-order Systems 二阶系统:凡以二阶系统微分方程作为运动方程的控制系统。 3.3.1 二阶系统的数学模型 随动系统A Servo System(位置控制系统)如图3-6所示。 * * 线性系统的时域分析法 动态性能指标 一阶系统的时域分析 第6讲程向红 证明: 2.4.5.3 信号流图特征式,它是信号流图所表示的方组的系数矩阵的行列式。在同一个信号流图中不论求图中任何一对节点之间的增益,其分母总是,变化的只是其分子。 式中 系统总增益(总传递函数)前向通路数第k条前向通路总增益 : ―所有不同回路增益乘积之和; ―所有任意两个互不接触回路增益乘积之和; ―所有任意m个不接触回路增益乘积之和。 为不与第k条前向通路相接触的那一部分信号流图的值,称为第k条前向通路特征式的余因子。 上讲回顾 线性系统的
您可能关注的文档
最近下载
- 《机械设计基础》课程设计方案.pdf
- 第三届全国新能源汽车关键技术技能大赛决赛-汽车电器维修工(新能源汽车电控系统技术方向)赛项竞赛平台主要设备技术标准(指导版).pdf
- 布病患者的护理课件.pptx VIP
- 2024阿里巴巴淘宝云客服-消费者咨询业务知识题库与答案.docx
- 青州古城景区介绍-青州古城景点PPT.pptx
- 产后骨盆修复培训课件.pptx VIP
- 监控维修工程施工方案.docx
- 江苏省南京市江宁区2023-2024学年四年级上学期期末科学试卷.docx VIP
- 第五章-绿色化学方法.ppt VIP
- 意识形态领域风险隐患排查、突出问题整治、阵地管理提升行动工作方案.docx VIP
文档评论(0)