第3章线性系统时域分析法(3-1)-自动控制理论-课件.ppt

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1、第三章 线性系统的时域分析法Email：shi-Tel：第三章 线性系统的时域分析法 在单输入单输出控制系统中，当系统的数学模型建立之后，控制系统的动态性能和稳态性能的分析可以运用时域分析法、根轨迹法和频域法；如果系统模型是状态空间模型，可以运用状态空间分析与设计方法。本章研究线性控制系统性能分析的时域法。第三章 线性系统的时域分析法3-1 系统的时域性能指标3-2 一阶系统的时域分析3-3 二阶系统的时域分析3-4*高阶系统的时域分析3-5 线性系统的稳定性分析3-6 线性系统的稳态误差计算本章重点和难点知识本章重点和难点知识重点：一、二阶系统时域指标计算；用劳斯稳定判据判断系统稳定性及确定

2、系统各种参数的稳定取值范围；系统稳态误差的计算方法和减小稳态误差的措施。难点：劳斯判据的特殊情况处理。第三章 线性系统的时域分析法正弦函数3-1 线性系统时间响应的性能指标单位加速度函数单位脉冲函数2.动态过程与稳态过程 在典型信号作用下，控制系统的时间响应是由动态过程和稳态过程两部分组成。3-1 线性系统时间响应的性能指标动态过程稳态过程动态过程动态过程（过渡过程、暂态过程）：在典型输入信号作用下，系统从初态到终态的响应过程。动态响应过程有三种情况：衰减型、发散型、等幅振荡型稳态过程稳态过程：在输入信号作用下，当时间t趋向无穷大时，系统输出的表现形式。3-1 线性系统时间响应的性能指标v超调

3、量若 ，则响应无超调。v调节时间v误差带：3-1 线性系统时间响应的性能指标根据可能出现的动态响应情况，一般动态性能指标的定义有以下三种：h(t)t时间时间tr上上 升升峰值时间峰值时间tpAB超调量超调量%=AB100%动态性能指标定义动态性能指标定义1c(t)t调节时间调节时间tsc(t)t时间时间tr上上 升升峰值时间峰值时间tpAB超调量超调量%=AB100%调节时间调节时间ts(2)稳态性能 通常讨论在阶跃、斜坡、加速度函数作用下的系统稳态误差；稳态误差用来衡量系统的控制精度或抗扰动性能。3-1 线性系统时间响应的性能指标ess=r(t)c()C(t)r(t)0r(t)c()ess 实际输出值与期望输出值之间的误差系统的稳态误差。