网站大量收购独家精品文档,联系QQ:2885784924

自动控制原理第三章时域分析方法.pptVIP

  1. 1、本文档共174页,可阅读全部内容。
  2. 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. 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. 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)。
  5. 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
  6. 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们
  7. 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
  8. 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
查看更多
自动控制原理第三章时域分析方法.ppt自动控制原理第三章时域分析方法.ppt自动控制原理第三章时域分析方法.ppt

第三章???控制系统的时域分析方法 3.1 控制系统的过渡过程形式及性能指标 常用的典型试验信号: 3.1.1.1 阶跃输入信号 3.1.1.2 单位脉冲信号 3.1.1.3 斜坡信号 3.1.1.4 抛物线(加速度)信号 3.1.1.5 正弦信号 取决于系统在正常工作时最常见的输入信号形式 3.2 一阶系统的动态响应 描述一阶系统动态特性的微分方程式的标准形式: 3.2.1单位阶跃响应 由式(3-8)求出 : 说明: 研究输出曲线的变化速率: 总结: 实验方法求取一阶系统的传递函数: 3.2.2单位斜坡响应 取上式的拉氏反变换, 特点: 3.2.3 单位脉冲响应 注意: 总结与分析: 习题1: 设单位反馈系统的单位阶跃响应为: 研究: 3.3 二阶系统的动态响应 可转换为下列的微分方程: 标准传递函数: 求解这个二阶系统的特征方程: 当阻尼系数ζ取不同值时,二阶系统特征根的性质: 3.3.2二阶系统的单位阶跃响应 上式可改写成 因此,Y(s)的拉氏反变换为: 特点: 3.3.2.2 ζ= 0时的无阻尼情况 频率ωn和ωd具有鲜明的物理涵义: 3.3.2.3 ζ=1时的临界阻尼情况 3.3.2.4 ζ>1时的过阻尼情况 总结 本节总结 3.1.2 控制系统过渡过程的性能指标 ● 过渡过程的性能指标- 以阶跃响应曲线形式表示的质量指标 (2) 最大偏差A和超调量σ% (3) 衰减比n (4) 调节时间ts (5) 上升时间tr 总结: 3.3.3 二阶欠阻尼系统的质量指标 过渡过程曲线如图3-13。 得 方程的解为: 3.3.3.2 最大偏差A和超调量σ% 超调量: 3.3.3.3 衰减比n 3.3.3.4 调节时间ts 因此求出: 3.3.3.5 上升时间tr 3.3.3.6 余差e(∞) 为什么要计算控制系统的质量指标? 例3-1 系统的闭环传递函数为: 3、 5、 3.3.3.7 非标准的二阶欠阻尼系统过渡过程性能指标的计算 转换成标准二阶系统形式: 当K≠1或阶跃输入的幅值不为1时,单位阶跃响应输出的质量指标如何计算? 对上式求拉氏反变换,得到输出的时域表达式: 由图可知 : 问题 因此: 已知非二阶系统的阶跃响应y(t),求过渡过程的质量指标。 例题 解: (2) 粗略绘出系统单位阶跃响应曲线如图: 3.4 高阶系统的动态响应 3.4.1高阶系统的解析分析 在单位阶跃信号作用下,其输出可表示为: 依上式可求出: 对上式取拉氏反变换,得到系统的单位阶跃响应: 控制系统的一般闭环传递函数为: 因式分解: (1) (2) Y(s)的拉氏反变换为: 3.4.2 高阶系统的降阶近似分析 高阶系统零极点分布及过渡过程 从高阶系统的单位脉冲响应曲线可知: 结论: 回到本例 闭环主导极点要满足的两个条件是: 3.5 控制系统稳态误差分析 3.5.1 稳态误差与系统类型 稳态偏差与系统的开环传递函数G(s)H(s)有关。 在工程上,常根据G(s)H(s)的形式来规定控制系统的“型”。 3.5.2 给定稳态偏差分析 对于不同类型的系统,计算对应的Kp值和稳态偏差: 3.5.2.2 单位斜坡信号 3.5.2.3 单位抛物线(加速度)信号 小结 结论: 例3-4 解: 分析: 此例题也可以通过稳态偏差的基本概念求解: 3.5.3 扰动稳态偏差分析 例3-5 解: (2)若调节器里含有一个积分器, 3.6 控制系统的稳定性分析 3.6.1 系统稳定性的概念及条件 推广结论: 3.6.2 劳斯(E. J. Routh)稳定判据 劳斯行列式: 例3-6 例3-7 几种特殊情况 例3-8 例3-9 (2)某行的系数都为零 例3-10 例3-11 3.6.3 劳斯稳定判据的应用 例3-12 例3-13 解: 解:(2) 例3-14 根据以上二条, 3.7 常规控制规律对系统控制质量的影响 3.7.1 常规控制器的控制规律 3.7.1.1 比例控制规律P 比例作用的特点: 3.7.1.2 比例加积分控制规律PI 积分作用特点: 3.7.1.3 比例加积分加微分规律PID 微分作用的特点: 3.7.2 控制器参数对控制性能的影响 3.7.2.1 比例作用 稳态特性: 动态特性: 由图可见: 3.7.2.2 微分作用 二阶系统的阻尼系数: 稳态特性: 3.7.2.3 积分作用 稳定性分析: 举例: 动态特性: 总结 §9 本章小结 §9 本章小结 (2) 随动控制与定值控制的比较 随动系统的单位阶跃响应 试判定该系统的稳定性,系统特征方程为: 解: 计算劳斯行列式如下: ε→0 首列整理为:

文档评论(0)

wuyoujun92 + 关注
实名认证
文档贡献者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档