《自动控制原理》(第二版)第三章 线性系统的时域分析与校正课件.pptVIP

《自动控制原理》（第二版） 第三章 线性系统 的时域分析与校正 §3.1 概述 §3.2 一阶系统的时间响应及动态性能 §3.3 二阶系统的时间响应及动态性能 §3.4 高阶系统的阶跃响应及动态性能 §3.5 线性系统的稳定性分析 §3.6 线性系统的稳态误差 §3.7 线性系统时域校正 自动控制原理课程的任务与体系结构 §3.1.3 线性系统时域性能指标 §3.2 一阶系统的时间响应及动态性能 §3.2.1 一阶系统传递函数标准形式及单位阶跃响应 单位阶跃响应： §3.2 一阶系统的时间响应及动态性能 §3.2.2 一阶系统动态性能指标计算 §3.2 一阶系统的时间响应及动态性能 例1 系统如图所示，现采用负反馈方式，欲将系统调节时间减小到原来 的0.1倍，且保证原放大倍数不变，试确定参数 Ko 和 KH 的取值。 §3.2.3 一阶系统的典型响应 r(t) R(s) C(s)= F(s) R(s) c(t) 一阶系统典型响应 d(t) 1 1(t) t §3.2 一阶系统的时间响应及动态性能 解 依题意，温度计的调节时间为 自动控制原理 §3.３ 二阶系统的时间响应及动态性能 §3.３ 二阶系统的时间响应及动态性能 二阶系统单位阶跃响应 §3.3 二阶系统的时间响应及动态性能 §3.3.2 ? 1（临界阻尼，过阻尼）时系统动态性能指标的计算1） §3.3 二阶系统的时间响应及动态性能 §3.3.2 x ? 1 （临界阻尼，过阻尼）时系统 动态性能指标的计算 （2） 输入阶跃函数 §3.3 二阶系统的时间响应及动态性能 §3.3.2 x ? 1（临界阻尼，过阻尼）时系统动态性能指标的计算3） 例3-3 某系统闭环传递函数， 计算系统的动态性能指标。 解 查图3-7可得 §3.3 二阶系统的时间响应及动态性能 §3.3.3 0≤ 1（0阻尼、欠阻尼）时系统动态性能指标的计算1） §3.3 二阶系统的时间响应及动态性能 §3.3.3 0≤ 1（0阻尼、欠阻尼）时系统动态性能指标的计算2） 2．欠阻尼二阶系统的单位阶跃响应 §3.3 二阶系统的时间响应及动态性能 §3.3.3 0≤ 1（0阻尼、欠阻尼）时系统动态性能指标的计算3） §3.3 二阶系统的时间响应及动态性能 §3.3.3 0≤ 1（0阻尼、欠阻尼）时系统动态性能指标的计算4） 系统单位脉冲响应为： §3.3 二阶系统的时间响应及动态性能 §3.3.3 0≤ 1（0阻尼、欠阻尼）时系统动态性能指标的计算5） §3.3 二阶系统的时间响应及动态性能 §3.3.3 0≤ 1（0阻尼、欠阻尼）时系统动态性能指标的计算1） 3. 指标计算: （1）峰值时间： （2）超调量 §3.3 二阶系统的时间响应及动态性能 §3.3.3 0≤ 1（0阻尼、欠阻尼）时系统动态性能指标的计算1） （3）调节时间 ：用定义求解系统的调节时间比较麻烦，为简便计，通常按阶跃响应的包络线进入5％误差带的时间计算调节时间。 §3.3 二阶系统的时间响应及动态性能 §3.3.3 0≤ 1（0阻尼、欠阻尼）时系统动态性能指标的计算1） 3. 指标计算: §3.3 二阶系统的时间响应及动态性能 例 系统结构图如右，试求 1)当 时系统的动态性能； 2)使系统阻尼比 的k值； 解：（1） 时，系统闭环传递函数 §3.3 二阶系统的时间响应及动态性能 (2) §3.3 二阶系统的时间响应及动态性能 例3-7 二阶系统的结构图及单位阶跃响应分别如图所示。试确定系统参数 的值。 解 由系统结构图可得 §3.3 二阶系统的时间响应及动态性能 由单位阶跃响应曲线有 §3.3 二阶系统的时间响应及动态性能 3.3.4 改善二阶系统动态性能的措施 采用测速反馈和比例加微分控制方式，可以有效改善二阶系统的动态性能。 例3-8 §3.3