系统的时间响应 - OK.PPTVIP

系统输入 单位阶跃 单位速度 单位加速度 0型 I型 II型 0 0 0 不同输入下，0, I, II型系统的稳态偏差表 系统型次越高，稳态偏差越小 开环增益越大，稳态偏差越小 系统的时间响应—高阶系统及误差理论 稳态误差的总结 无偏系数的物理意义：它表示稳态的精度。无偏系数愈大，精度愈高。 增加系统的型别，系统的准确度提高。当采用增加开环传递函数中积分环节的数目的办法提高系统型别时，系统的稳定性变差。 根据线性系统的叠加原理，当输入信号为上述信号的线性组合时，输出量的稳态误差是它们分别作用时稳态误差之和。 。 对于单位反馈系统，稳态偏差等于稳态误差。 系统的时间响应—高阶系统及误差理论 5) 与干扰有关的稳态偏差 系统在干扰作用下的稳态偏差反映了系统的抗干扰能力，此时不考虑给定输入作用。 G1 G2 H X i(s) X o(s) N (s) + + + - B(s) E(s) 系统偏差为： 干扰引起的输出： 系统的时间响应—高阶系统及误差理论 干扰引起的稳态偏差为： G1(s)和G2(s)可写成如下形式： 其中： 系统的时间响应—高阶系统及误差理论 不失一般性，考虑H(s)＝1和N(s)＝1/s。则 (1)当G1和G2都不含积分环节时，稳态偏差为： K1、K2对系统稳态偏差的影响是相反的，增加K1，偏差减小，而增加K2，偏差增大。 (2)G1有一个积分环节，G2中无积分环节时，稳态偏差为： 系统的时间响应—高阶系统及误差理论 (3)G1中无积分环节G2中有一个积分环节时，稳态偏差为： 因此，提高系统的准确度，增加系统的抗干扰能力，必须增大干扰作用点前的回路放大倍数K1，以及增加这一段回路中积分环节的数目。 系统的时间响应—高阶系统及误差理论 实例分析1 已知两个系统如图所示，当系统输入信号xi(t)＝4＋6t＋3t2时，试分析两个系统的稳态误差。 （1）先将系统开环传递函数写成标准形式 系统的时间响应—高阶系统及误差理论 （2）计算稳态误差 随动控制系统如图所示，输入信号r(t)＝at（a为任意参数）。试证明通过适当地调节Ki 的值，该系统对于斜坡输入的响应的稳态误差能达到零。 实例分析2 系统的时间响应—高阶系统及误差理论 解：系统闭环传递函数 稳态误差的拉氏变换为： 由拉氏变换的终值定理： 要使系统对斜坡输入的响应的稳态误差为0，必须满足（1－KKi）＝0，即Ki＝1/K。 系统的时间响应—高阶系统及误差理论 掌握系统误差与偏差的基本概念及数学表达； 三、本讲小结 掌握误差与偏差的求解方法。 作业： 教材： 3.16, 3.17 系统的时间响应—高阶系统及误差理论 本章总结 系统稳定性与特征根实部的关系； 本章重点 一、二阶系统的定义和基本参数，单位脉冲响应、单位阶跃响应，二阶系统的性能指标的定义与计算； 系统误差的定义，误差与偏差的概念及关系，稳态误差求法。 本章难点 二阶系统单位脉冲响应和单位阶跃响应曲线的形状与振荡情况，性能指标与参数间的关系； 系统的输入、结构和参数以及干扰对系统偏差的影响。 一，如果一阶系统的时间常数T越大，那么系统的时间响应就越快（ 二、已知系统的开环传递函数为 ， 则该系统为I型4阶系统。设控制系统的开环传递函数为G(s)=，该系统为 （ ）A．0型系统 B．I型系统C．II型系统 D．III型系统 ． 21．主导极点的特点是 （ ） A.距离实轴很远 B.距离实轴很近 C.距离虚轴很远 D.距离虚轴很近 27. 一阶系统的阶跃响应， (? ) A.当时间常数T较大时有振荡 B.当时间常数T较小时有振荡 C.有振荡 D.无振荡 29. 某二阶系统阻尼比为0.2，则系统阶跃响应为 (? ) A. 发散振荡 B. 单调衰减 C. 衰减振荡 D. 等幅振荡 30、二阶衰减振荡系统的阻尼比ξ的范围为。 .31、二阶系统的阻尼系数ξ=__ 时，为最佳阻尼系数。这时系统的平稳性与快速性都较理想 32、8. 控制系统的超调量与下列哪个因素有关？ （ ） A 稳态误差； B 稳定性； C 系统阻尼； D 开环增益。