自动控制理论基础教学课件ppt作者左为恒周林演示文稿4第3章1）课件.pptVIP

* 《自动控制理论基础》 第四讲 第3章 时域分析法 3-1 引言 一、典型试验信号 1、为什么要用典型试验信号 a、数学处理简单，给定典型信号下的性能指标，便于分析、设计系统; b、输入信号本身是随机的，难以用解析的方法表示; c、便于系统辩识，确定未知环节的传递函数. 2、典型试验信号及其适用埸合： a、单位阶跃函数 b、单位斜坡函数 c、单位脉冲函数 d、单位加速度函数 e、正弦函数 一般说来采用何种试验信号，与系统输入信号的性质有关。若输入信号是一随时间变化的信号，宜采用斜坡函数；若输入信号是一突然变化的扰动量，则宜采用阶跃函数；……。 二、瞬态响应和稳态响应 响应：在输入信号作用下，系统的输出。 瞬态响应：系统从初始状态到最终状态的过渡过程。 稳态响应： 时，系统的输出。 三、稳定性和稳态误差 稳定：线性定常系统在受到扰动作用之后，能返回到原来的平衡状态； 稳定 不稳定 稳态误差：准确度。表示系统输入/输出吻合的程度。 四、线性定常系统时域描述的一般形式 一般形式为： 其解的一般形式为： =（零输入响应）+ （零状态响应） 一、单位阶跃响应 1、响应表达式 其微分方程的标准形式为： 传递函数为： 3-2 典型一阶系统的时域响应 2、讨论 设r(t)= 1(t)，故R(s)= 1/s，于是 故时间常数T小，曲线上升快，响应快。 c.上升速度 初始上升速度： d.响应曲线 一阶系统是无超调、无振荡的恒稳定非周期环节。经过3T-4T巳达到稳态值的95%-98%，故系统调节时间： e.特征根的分布与响应速度 一阶系统的特征根，即Ts+1=0的根，为 特征根离s平面的虚轴越远（T小），响应速度越快，调节时间也越短，快速性越好。 二、单位斜坡响应 1、响应表达式： 故 2、误差表达式 当输入信号为单位斜坡函数时，一阶惯性环节的稳态误差为T。显然时间常数T越小，则稳态误差越小。 三、单位脉冲响应 故 即 初始响应速度： 即T越小，快速性越好，响应持续时间越短。 四、线性定常系统的重要特性： 输入信号导数的响应，等于原信号响应的导数；输入信号积分的响应，等于对原信号响应的积分。积分常数由零输出初始值决定。 *