第六章控制系统的性能分析优秀课件.ppt
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1、第六章控制系统的性能分析控制工程基础1第1页,本讲稿共34页6.1 灵敏度灵敏度是系统对各个孤立环节依赖关系的度量。设是前向通道传函G(S)的一个参数,则G(S)对于参数 的灵敏度定义为:第2页,本讲稿共34页 对 的灵敏度比前向通道传函G(S)对 的灵敏度降低了 倍。闭环系统优点:降低误差第3页,本讲稿共34页若为反馈回路H(S)的一个参数,对 的灵敏度为:第4页,本讲稿共34页例61第5页,本讲稿共34页6.2 控制系统的时域和频域性能指标 主要介绍时域性能指标和频域性能指标之间的关系。6.2.1 时域性能指标1.上升时间:2.峰值时间:3.最大超调量:4.调整时间:6.2.2 频域性能指
2、标和时域性能指标的关系1.零频值:M(0)2.谐振峰值:3.谐振频率:4.带宽:第6页,本讲稿共34页第7页,本讲稿共34页1.零频值:M(0)指频率趋于0时,系统稳态输出的幅值与输入幅值之比。第8页,本讲稿共34页2.复现带宽与复现频率若给定为系统复现低频输入信号的允许误差,而系统复现低频输入信号的误差不超过 时的最高频率为 ,则 称为复现频率,0 为复现带宽。第9页,本讲稿共34页3.相对谐振峰值 和谐振频率 第10页,本讲稿共34页由式6-10,11,6-12第11页,本讲稿共34页第12页,本讲稿共34页4.截止频率 和带宽0 :是指闭环频率特性的幅值 下降到其零频值M(0)的70.7
3、%的频率,对M(0)=1的系统,对数幅值为3dB时的频率就是截止频率,频率范围0 为带宽。输入频率高于 ,则输出急剧衰减,形成响应的截止状态,故 称为截止频率。对二阶系统,当对高阶系统第13页,本讲稿共34页总结:第14页,本讲稿共34页6.2.3 开环对数频率特性与时域性能指标的关系1.低频段开环玻德图 上第一个转折频率之前的频段,主要影响时间响应的结尾段。开环玻德图低频段渐近线的斜率反映系统含积分环节的个数(系统型别),而它的高度则反映系统的开环增益,因此,低频渐近线的斜率和高度决定着系统的稳态精度。一般在保证稳定的前提下,K越大,系统型别越高,则系统稳态精度越好。一般取 。第15页,本讲
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