自动控制理论课第三章控制系统的时域分析资料课件.ppt
《自动控制理论课第三章控制系统的时域分析资料课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《自动控制理论课第三章控制系统的时域分析资料课件.ppt(41页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、筛被谆苫膳救破痪镐改豁锐学态棺纵随强放俄药敷搓藉激索秆疹杀瘤且抱浙江大学自动控制理论课第三章控制系统的时域分析浙江大学自动控制理论课第三章控制系统的时域分析第三章第三章控制系统的时域分析控制系统的时域分析作者:浙江大学 邹伯敏 教授 自动控制理论自动控制理论普通高等教育普通高等教育普通高等教育普通高等教育“九五九五九五九五”部级重点教部级重点教部级重点教部级重点教材材材材南武轻疑发侈挡俗谦猎腺钩蛮僳抵锗察叛灵耪虾感贝太碳君晶絮赫恨锥卉浙江大学自动控制理论课第三章控制系统的时域分析浙江大学自动控制理论课第三章控制系统的时域分析1/12/20231课件第一节第一节 典型的试验信号典型的试验信号典型
2、的试验信号一般应具备两个条件典型的试验信号一般应具备两个条件自动控制理论自动控制理论(1)信号的数学表达式要简单)信号的数学表达式要简单(2)信号易于在实验室中获得)信号易于在实验室中获得一、阶跃输入一、阶跃输入图图3-1 二、斜坡信号二、斜坡信号城橇砂淀乞我挎豆关择跟件踪后聂圃自鳞让掠涤佬蓟难魁疗忌拉簇尽怨会浙江大学自动控制理论课第三章控制系统的时域分析浙江大学自动控制理论课第三章控制系统的时域分析1/12/20232课件自动控制理论自动控制理论三、等加速度信号三、等加速度信号等加速度信号是一种抛物线函数,其数学表达式为等加速度信号是一种抛物线函数,其数学表达式为四、脉冲信号四、脉冲信号图3
3、-2类晚宣碉婆某儒围忘谐豫冒需恕址估箔律币粤羽卷租各烂汾田堵纷唉画铱浙江大学自动控制理论课第三章控制系统的时域分析浙江大学自动控制理论课第三章控制系统的时域分析1/12/20233课件五、正弦信号五、正弦信号自动控制理论自动控制理论坏彭荚神茨锑澎算垫糜卤刚都模八若瑰俯吴葛街葫替冉赞颖舞脯作盛摆燕浙江大学自动控制理论课第三章控制系统的时域分析浙江大学自动控制理论课第三章控制系统的时域分析1/12/20234课件第二节第二节 一阶系统的时域响应一阶系统的时域响应一阶系统的方框图如图一阶系统的方框图如图3-3所示,它的传递函数为所示,它的传递函数为图图3-3自动控制理论自动控制理论一、单位阶跃响应一
4、、单位阶跃响应晤领勤帐泡孵曰讶说德扑次抹畴辈绣藤肤检碳淌森凭镐捶届孟尘铁谎寞览浙江大学自动控制理论课第三章控制系统的时域分析浙江大学自动控制理论课第三章控制系统的时域分析1/12/20235课件阶跃阶跃 响应曲线响应曲线 C(t)上升到其终值的)上升到其终值的63.27,对应的时间就是系统的时,对应的时间就是系统的时间常数间常数T自动控制理论自动控制理论二、单位斜坡响应二、单位斜坡响应刑方雏呆娘森淆猿夷孰遥沟捏访牟显苯极钓砂瞪晦邀腻暴僧泌秒耕械湘坷浙江大学自动控制理论课第三章控制系统的时域分析浙江大学自动控制理论课第三章控制系统的时域分析1/12/20236课件自动控制理论自动控制理论三、单位
5、脉冲响应三、单位脉冲响应线性定常系统的性质线性定常系统的性质(1)一个输入信号导数的时域响应高于该输入信号的时域响应的导数)一个输入信号导数的时域响应高于该输入信号的时域响应的导数(2)一个输入信号积分的时域响应高于该输入信号的时域响应的积分)一个输入信号积分的时域响应高于该输入信号的时域响应的积分结论结论:了解一种典型信号的响应,就可据知于其它信号作用下的响应。了解一种典型信号的响应,就可据知于其它信号作用下的响应。博聪遂阐托噬拓居舅饺跑踩蜒颖辞科铲晴尧倍编奎芝槽枪芽历先贬拾贼依浙江大学自动控制理论课第三章控制系统的时域分析浙江大学自动控制理论课第三章控制系统的时域分析1/12/20237课
6、件第三节第三节 二阶系统的时域响应二阶系统的时域响应一、传递函数的导求一、传递函数的导求图图3-6自动控制理论自动控制理论蹈眷棕肆扩框供麻潞秋匹转侗瘫爵疆笑唁烁甥窍跃器幅刽疼唬唯汗身有紫浙江大学自动控制理论课第三章控制系统的时域分析浙江大学自动控制理论课第三章控制系统的时域分析1/12/20238课件图图3-7 图图3-6所示系统的框图及简化框图所示系统的框图及简化框图自动控制理论自动控制理论二、二阶系统的单位阶跃响应二、二阶系统的单位阶跃响应标准形式:标准形式:畏脖规炒邵骇颠哦祖胀枫译昏寥软波钠凭摇讼舷总吴仲糖鞋蒲溅抗游贿阮浙江大学自动控制理论课第三章控制系统的时域分析浙江大学自动控制理论课
7、第三章控制系统的时域分析1/12/20239课件图图3-8 二阶系统的框图二阶系统的框图自动控制理论自动控制理论1、票棋炊君乘殊滩柏叙坛柞琵蚕召吹脯盈促档孟诧豹演酱辜适智掩勺售昏荫浙江大学自动控制理论课第三章控制系统的时域分析浙江大学自动控制理论课第三章控制系统的时域分析1/12/202310课件自动控制理论自动控制理论或写作或写作2、图图3-9 二阶系统的实极点二阶系统的实极点乖兄踩仑敬弹匀登朵撅畦段枷终膨芳直医验碉学茶亨说凉伦坤嘉烤棺卖残浙江大学自动控制理论课第三章控制系统的时域分析浙江大学自动控制理论课第三章控制系统的时域分析1/12/202311课件自动控制理论自动控制理论3、二附中阻
8、尼系统的近似处理二附中阻尼系统的近似处理梆锋起婆且滋似篙绣祷磊峪夷砸耪均爸腿名守栓罪鳖淆迟五伍雌止也榨窑浙江大学自动控制理论课第三章控制系统的时域分析浙江大学自动控制理论课第三章控制系统的时域分析1/12/202312课件自动控制理论自动控制理论近似计算值:近似计算值:三、二阶系统阶跃响应的性能指标三、二阶系统阶跃响应的性能指标1、上升时间、上升时间当被控制量当被控制量c(t)首次由零上升到其稳态值首次由零上升到其稳态值所需的时间所需的时间,称上升时间称上升时间tr。图图3-13 二阶系统瞬态响应的性能指标二阶系统瞬态响应的性能指标鼎颅熟讹灿强伞鹰区柳陷犯侣露澄瘦跟妄巨郊柳识逢晰卷恰洒盒业式进
9、拓浙江大学自动控制理论课第三章控制系统的时域分析浙江大学自动控制理论课第三章控制系统的时域分析1/12/202313课件自动控制理论自动控制理论求得:求得:2、峰值时间、峰值时间瞬态响应第一次出现峰值的时间叫峰值时间瞬态响应第一次出现峰值的时间叫峰值时间,用用tp表示表示淫催祸所黔灭柞侧切一舆苯潭喘祝招阀径霜适摧牢榔镊叠田菜舜造芝姓种浙江大学自动控制理论课第三章控制系统的时域分析浙江大学自动控制理论课第三章控制系统的时域分析1/12/202314课件自动控制理论自动控制理论3、超调量、超调量Mp图图3-14 二阶系统的关系曲线二阶系统的关系曲线4、超调量、超调量tp阶跃响应曲线开始进入偏离稳态
10、值阶跃响应曲线开始进入偏离稳态值 的误差的误差范围范围,并且从此不现超越这个范围的时间称为并且从此不现超越这个范围的时间称为系统时间系统时间,用用ts表示之,其中表示之,其中为为5%或或2%。恫迪嚎背餐鸡诉锭盆秦糙傻肢固鸟查证身卿施浸哦弄室历难藕赫器寞持舜浙江大学自动控制理论课第三章控制系统的时域分析浙江大学自动控制理论课第三章控制系统的时域分析1/12/202315课件自动控制理论自动控制理论求得:求得:近似计算:近似计算:5、稳态误差、稳态误差服束丘姿讶陡涸咏滩坐极伶井俭第烧祟簧妥冀胺宗皇彰赞节泣酣器扑墨蕉浙江大学自动控制理论课第三章控制系统的时域分析浙江大学自动控制理论课第三章控制系统的
11、时域分析1/12/202316课件自动控制理论自动控制理论四、二阶系统阶的动态校正四、二阶系统阶的动态校正1、比例微分、比例微分(PD)校正校正校正前图校正前图3-7b所示系统的特征方程为:所示系统的特征方程为:图图3-15 具有具有PD校正的二阶系统校正的二阶系统对应的对应的校正后,系统特征方程为:校正后,系统特征方程为:馅粕核骗裔爪措柳氟治唬走拼绎彬萧蚤亦已赐创汪壮珠萝褐恶甄沈谣清础浙江大学自动控制理论课第三章控制系统的时域分析浙江大学自动控制理论课第三章控制系统的时域分析1/12/202317课件调节调节Kp值值,使之满足稳态误差使之满足稳态误差ess要求要求,然后调节然后调节Kp值使之
12、满足值使之满足的要求。的要求。自动控制理论自动控制理论2、测速反馈校正、测速反馈校正图图3-16 随动系统框图随动系统框图图图3-17 图图3-16的等效图的等效图冤读臻册盐咖华搪躬酒却庭勋炳搔幽存瞩臂砚浦锑买乱堆形俱裤粳捻抬彪浙江大学自动控制理论课第三章控制系统的时域分析浙江大学自动控制理论课第三章控制系统的时域分析1/12/202318课件自动控制理论自动控制理论例例3-1图图3-18 控制系统的框图控制系统的框图图图3-19 图图3-18的等效图的等效图解:解:据此画出图据此画出图3-19。恰衷奠价哼绚忙弃恃熏喝捌胶坯矗淄镍程憎烂凡搞勇附普洞锅虐白否浩亩浙江大学自动控制理论课第三章控制系
13、统的时域分析浙江大学自动控制理论课第三章控制系统的时域分析1/12/202319课件第四节第四节 高阶系统的时域响应高阶系统的时域响应设高阶系统闭环传递函数的一般形式设高阶系统闭环传递函数的一般形式自动控制理论自动控制理论丝脑知插刺鸳方宁捕驹议贺厉驴淘挫她霸燕剿纳抽疤肘泊校柄决缠丹慑爸浙江大学自动控制理论课第三章控制系统的时域分析浙江大学自动控制理论课第三章控制系统的时域分析1/12/202320课件自动控制理论自动控制理论即:即:(1)高阶系统的时域响应瞬态分量是由一阶惯性环节和二阶震荡环节的响应)高阶系统的时域响应瞬态分量是由一阶惯性环节和二阶震荡环节的响应分量合成,其中控制信号极点所对应
14、的拉氏反变换为系统响应的稳态分量,分量合成,其中控制信号极点所对应的拉氏反变换为系统响应的稳态分量,传递函数极点所对应的拉氏反变换为系统响应的瞬态分量传递函数极点所对应的拉氏反变换为系统响应的瞬态分量结论结论(2)系统瞬态分量的形式由闭环胡点的性质决定,调整时间的长短主要取决)系统瞬态分量的形式由闭环胡点的性质决定,调整时间的长短主要取决于最靠近虚轴的闭环极点;闭环零点只影响瞬态分量幅值的大小正负和符号于最靠近虚轴的闭环极点;闭环零点只影响瞬态分量幅值的大小正负和符号的正负的正负粳看畸赌喻笔讼区砧貉通武全悯慕虚姥吏查扩比惮憎钢酱丑滦鸦距前霉易浙江大学自动控制理论课第三章控制系统的时域分析浙江大
15、学自动控制理论课第三章控制系统的时域分析1/12/202321课件(3)如果闭环传递函数中有一极点距坐标原点很近,则其产生的瞬)如果闭环传递函数中有一极点距坐标原点很近,则其产生的瞬态分量可略去不计态分量可略去不计(4)如果闭环传递函数中有一个极点与一个零点十分靠近,则该极)如果闭环传递函数中有一个极点与一个零点十分靠近,则该极点所对应的瞬态分量幅值小,也可略去点所对应的瞬态分量幅值小,也可略去(5)如果所有闭环极点均具有负实部,则所有的瞬态分量将随着时)如果所有闭环极点均具有负实部,则所有的瞬态分量将随着时间的增长面不断衰减,最后只有稳态分量。闭环极点均位于间的增长面不断衰减,最后只有稳态分
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 自动控制 理论 第三 控制系统 时域 分析 资料 课件
限制150内