对控制系统的基本要求讲课讲稿.ppt

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1、对控制系统的基本要求 调节系统的过渡过程调节系统的过渡过程可以用被调参数与时间坐标曲线描述，也可以用被调参数与时间坐标曲线描述，也可以用微分方程来描述。在单位阶跃干扰作用下，分析过渡过程可以用微分方程来描述。在单位阶跃干扰作用下，分析过渡过程中被调参数的变化规律，并以此来评价调节系统的调节质量，因中被调参数的变化规律，并以此来评价调节系统的调节质量，因此过渡过程曲线是调节系统的调节质量好坏的写照。此过渡过程曲线是调节系统的调节质量好坏的写照。图图1-15调节系统过渡过程与调节质量指标图调节系统过渡过程与调节质量指标图 1.1.衰减率衰减率 过渡过程的第三个波幅值；过渡过程的第三个波幅值；过渡过

2、程的第一个波幅值，过渡过程的第一个波幅值，2.2.衰减比衰减比 衰减比为被调参数在过渡过程中的第一个波峰衰减比为被调参数在过渡过程中的第一个波峰值与第三个波峰值的比值值与第三个波峰值的比值 二、系统动态特性二、系统动态特性 当系统受到外部扰动的影响或是参考输入发生变化当系统受到外部扰动的影响或是参考输入发生变化的时候，被控量就会随之发生变化，经过一段时间后，的时候，被控量就会随之发生变化，经过一段时间后，被控量恢复到原来的平衡状态或到达一个新的给定状被控量恢复到原来的平衡状态或到达一个新的给定状态，称这一过程为态，称这一过程为过渡过程过渡过程。描述动态特性的参数有描述动态特性的参数有:1.动态

3、偏差（最大超幅量）动态偏差（最大超幅量）2.振荡周期振荡周期 3.调节过程时间调节过程时间 4.峰值时间峰值时间 5.上升时间上升时间 6.延滞时间延滞时间 1动态偏差（最大超幅量）动态偏差（最大超幅量）被调参数在过渡过程中，第一个最大峰值超出新稳态被调参数在过渡过程中，第一个最大峰值超出新稳态y()的量，称为最大超调量的量，称为最大超调量 ，常称动态偏差。设计调节系统，常称动态偏差。设计调节系统时，必须对此做出限制性规定，时，必须对此做出限制性规定，大，则品质差。大，则品质差。2.振荡周期振荡周期 调节系统过渡过程中，相邻两个波峰所经历的时间，或震调节系统过渡过程中，相邻两个波峰所经历的时间

4、，或震荡一周所需时间，叫做振荡周期荡一周所需时间，叫做振荡周期 。3.调节过程时间调节过程时间 调节过程时间亦称过渡过程时间，它是指调节系统受到调节过程时间亦称过渡过程时间，它是指调节系统受到干扰作用，被调参数开始波动到进入新稳定值上下干扰作用，被调参数开始波动到进入新稳定值上下+5%（+2%）范围内所需时间。）范围内所需时间。4.峰值时间峰值时间 过渡过程达到第一峰值所需的时间，即达到最大偏差值所过渡过程达到第一峰值所需的时间，即达到最大偏差值所经历的时间。经历的时间。5.上升时间上升时间tr它有几种定义：它有几种定义：(1)响应曲线从稳态值的响应曲线从稳态值的10%到到90%所需时间；所需

5、时间；(2)响应曲线从稳态值的响应曲线从稳态值的5%到到95%所需时间；所需时间；(3)响应曲线从零开始至第一次到达稳态值所需的时间。响应曲线从零开始至第一次到达稳态值所需的时间。一般对有振荡的系统常用一般对有振荡的系统常用“(3)”，对无振荡的系统常用，对无振荡的系统常用“(1)”。6.延滞时间延滞时间 响应曲线到达稳态值响应曲线到达稳态值50%所需的时间所需的时间.三、系统静态特性三、系统静态特性 指稳定的系统在过渡过程结束后，其稳态输出偏离指稳定的系统在过渡过程结束后，其稳态输出偏离希望值的程度，用稳态误差来度量，这是系统精度的希望值的程度，用稳态误差来度量，这是系统精度的衡量指标。衡量

6、指标。描述静态特性的参数有描述静态特性的参数有:1.静态偏差静态偏差 2.最大偏差最大偏差1.静态偏差静态偏差y()也称残余偏差或稳态偏差，它表示调节系统受干扰后，也称残余偏差或稳态偏差，它表示调节系统受干扰后，达到新的平衡时，被调参数的新稳定值与给定值之差。达到新的平衡时，被调参数的新稳定值与给定值之差。2.最大偏差最大偏差 由图由图1-15可知，最大偏差可知，最大偏差 =+y()。制冷空调对象属慢热工作对象，有些参数（如温度）制冷空调对象属慢热工作对象，有些参数（如温度）的调节目的是为了改善工作和生活条件，故对的调节目的是为了改善工作和生活条件，故对动态偏动态偏差差要求可以放宽一些，要求可

7、以放宽一些，调节过程时间调节过程时间要求也不严，往要求也不严，往往只对往只对静态偏差静态偏差要求严格。如此可以给调节系统设计要求严格。如此可以给调节系统设计带来方便，突出了带来方便，突出了稳定性稳定性和和静态偏差静态偏差两个指标，而把两个指标，而把其它质量指标放在次要地位。其它质量指标放在次要地位。第一章第一章 小结小结本章介绍了自动控制和自动控制系统的基本概念、本章介绍了自动控制和自动控制系统的基本概念、有关名词术语及控制理论发展的几个重要阶段有关名词术语及控制理论发展的几个重要阶段;说明了开环控制和闭环控制两种基本控制方式，指说明了开环控制和闭环控制两种基本控制方式，指出出“反馈反馈”是自

8、动控制原理的一个非常重要的概念是自动控制原理的一个非常重要的概念;介绍了控制系统分类的一般方法介绍了控制系统分类的一般方法;用方框图来表示其工作原理和信号的传递过程用方框图来表示其工作原理和信号的传递过程;系统分析可分为三方面的内容：稳定性分析、动态系统分析可分为三方面的内容：稳定性分析、动态性能分析和静态性能分析。性能分析和静态性能分析。练习题练习题电冰箱制冷原理图如图所示，简述系统工作原理，指电冰箱制冷原理图如图所示，简述系统工作原理，指出被控对象，被控量和给定量，并画出系统方框图。出被控对象，被控量和给定量，并画出系统方框图。此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢