第6章-动态响应.ppt

B U P T 第六章 动态响应 * 第一节 响应的概念 1．响应：对于某一环节（系统）的输入，必有一定的输出(响应)。 2．动态响应：对某一环节（系统）加入单位阶跃输入x(t)时，其响应y(t)开始逐渐上升，直到稳定在某一定值上为止。 响应y(t)在达到一定值之前的变化状态称为过渡状态（动态）。此时的响应称为动态响应。 （简单，易懂；大致了解系统的动态特性） 3．稳态响应：y(t)在到达一定值时的状态称为稳定状态（稳态）。此时的响应成为稳态响应。 4．频率响应：对某一环节（系统）加入不同频率的正弦波输入x(t)时，输出在到达稳态时的信号值与输入信号值的振幅比以及相位差称为频率响应。 （系统响应特性的另一评价；正确地掌握实际的响应特性） * /dx / /dx/160525/4860294.html /dx/160525/4860295.html /dx/160525/4860301.html /dx/160525/4860303.html /dx/160525/4860309.html /dx/160525/4860313.html /dx/160525/4860319.html /dx/160525/4860322.html /dx/160526/4860724.html /dx/160526/4860726.html /dx/160526/4860727.html /dx/160526/4860735.html /dx/160526/4860738.html /dx/160526/4860743.html /dx/160526/4860748.html /dx/160526/4860791.html /dx/160526/4860803.html /dx/160526/4860807.html /dx/160527/4861354.html /dx/160527/4861358.html 第二节 响应特性的评价-动态响应法 单位阶跃输入x(t): 环节G(S)的单位阶跃响应y(t) 一、比例环节的动态响应 * 二、积分环节的动态响应 三、微分环节的单位阶跃响应 四、时间滞后环节的单位阶跃响应（L:滞后时间） 五、一阶延迟环节的单位阶跃响应.（T为时间常数） * T为输出上升到目标值的63.2%时的时间； T越小，输出曲线的上升趋势越急，响应就越快。T为响应速度的参照量；称为一阶延迟环节的时间常数。 六、二阶延迟环节的单位阶跃响应 1．?=0时 y(t)=1-sin(?nt-90?)；以y(t)=1为中心线，进行幅值为1的正弦波振动。 2．0?1时 输出以y(t)=1为目标值，并在其上下振动的同时，振幅随指数规律衰减，最终稳定在y(t)=1处。 3．?1时 输出以y(t)=1为目标值，逐步上升，最终稳定在y(t)=1处。 * 第三节 响应特性的评价-频率响应法 一、概念 1．频率响应：对某一环节（系统）加入不同频率的正弦波输入x(t)=Asin?t时，输出y(t)=B(?)sin(?t-?(?))在到达稳态时的信号值与输入信号值的振幅比以及相位差称为频率响应。 2．幅频响应曲线：振幅比(B(?)/A) VS 频率(?) 3．相频响应曲线：相位差(?(?))VS 频率(?) 4．频率响应曲线图：同时表示有幅频响应曲线和相频响应曲线的图 * 5．频率传递函数G(j?)  6．Bode图（对数频率法） 给传递函数为G(S)的环节（系统）加以单位正弦信号sin?t时，其输出可用G(j?)来表示 Bode图：横轴以对数单位来表示角频率?；纵轴表示增益 (20log?G(j?)?，以dB为单位)和相位角(? G(j?)，以?为单位)。 特点： (1)在很宽的范围内简单明了地表示着增益及相位角的变化； 用实验可得到较准确的数据。 (2)从曲线的形状上可以判断特性。 (3) 可以判断稳定性、定量地掌握稳定性的程度。 * 二、主要环节的Bode 图 比例环节G(S)=Kp；频率传递函数G(j?)= Kp。  增益曲线为频率?每增加10倍增益减小-20[dB]的直线，将其称为-20dB/dec线。此增益曲线与0dB线的交叉点所对应的角频率?gc称为剪切频率。它反映着响应速度的快慢。 相位曲线为一条-90[?]的直线 * 3. 微分环节G(S)=TDS；TD为微分时间；频率传递函数G(j?)= j?TD 增益：?G(j?)?=?TD =20log10(?TD) [dB] 相位角： ? G(j?)=tg-1(?TD /0)=+90 [?] 增益