(6.26)--26二阶欠阻尼系统的瞬态性能指标.pdf

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1、第第三三章章 时时间间响响应应分分析析控控制制工工程程基基础础 第第三三章章 时时间间响响应应分分析析控控制制工工程程基基础础二二阶阶欠欠阻阻尼尼系系统统的的瞬瞬态态性性能能指指标标图图3.24二二阶阶欠欠阻阻尼尼系系统统响响应应的的性性能能指指标标)1tansin(11)(212tetxdton)(txo(a)tntr1)上上升升时时间间tr第第三三章章 时时间间响响应应分分析析控控制制工工程程基基础础上上升升时时间间tr：trdrt)/1(tan21响响应应曲曲线线从从原原工工作作状状态态出出发发，第第一一次次达达到到输输出出稳稳态态值值所所需需的的时时间间。二二阶阶欠欠阻阻尼尼系系统统的

2、的瞬瞬态态性性能能指指标标1)1tansin(11212tedtn令令ntr第第三三章章 时时间间响响应应分分析析控控制制工工程程基基础础2）峰峰值值时时间间tp图图3.24 二二阶阶欠欠阻阻尼尼系系统统响响应应的的性性能能指指标标)(txotn(b)1tansin(11)(212tetxdtontp二二阶阶欠欠阻阻尼尼系系统统的的瞬瞬态态性性能能指指标标第第三三章章 时时间间响响应应分分析析控控制制工工程程基基础础峰峰值值时时间间tp：tp令令0)(pttotx21ndpt 响响应应曲曲线线达达到到第第一一个个峰峰值值所所需需的的时时间间。二二阶阶欠欠阻阻尼尼系系统统的的瞬瞬态态性性能能指指

3、标标ntp第第三三章章 时时间间响响应应分分析析控控制制工工程程基基础础图图3.24 二二阶阶欠欠阻阻尼尼系系统统响响应应的的性性能能指指标标)(txotn(c)sin1(cos1)(2ttetxddtontpMp3）最最大大超超调调量量Mp二二阶阶欠欠阻阻尼尼系系统统的的瞬瞬态态性性能能指指标标第第三三章章 时时间间响响应应分分析析控控制制工工程程基基础础最最大大超超调调量量MpMp%100)()()(oopopxxtxM%1001/2eMp二二阶阶欠欠阻阻尼尼系系统统的的瞬瞬态态性性能能指指标标第第三三章章 时时间间响响应应分分析析控控制制工工程程基基础础图图3.24 二二阶阶欠欠阻阻尼尼

4、系系统统响响应应的的性性能能指指标标)1tansin(11)(212tetxdton)(txotn(d)4）调调整整时时间间ts二二阶阶欠欠阻阻尼尼系系统统的的瞬瞬态态性性能能指指标标第第三三章章 时时间间响响应应分分析析控控制制工工程程基基础础调调整整时时间间ts：)()()(oooxxtx在在过过渡渡过过程程中中，xo(t)取取的的值值满满足足不不等等式式时时所所需需的的时时间间(t ts)。指指定定的的微微小小误误差差。二二阶阶欠欠阻阻尼尼系系统统的的瞬瞬态态性性能能指指标标第第三三章章 时时间间响响应应分分析析控控制制工工程程基基础础，n2s11ln4t,7.00时当ns4t，若%2二

5、二阶阶欠欠阻阻尼尼系系统统的的瞬瞬态态性性能能指指标标，n2s11ln3tns3t，若%5,7.00时当第第三三章章 时时间间响响应应分分析析控控制制工工程程基基础础5)振振荡荡次次数数N：振振荡荡周周期期振振荡荡次次数数Nd2T dsstTt/2N212N215.1N 在在过过渡渡过过程程时时间间0 t ts内内，xo(t)穿穿越越其其稳稳态态值值xo()的的次次数数的的 一一半半定定义义为为振振荡荡次次数数。,7.00时当，若%2,7.00时当，若%5二二阶阶欠欠阻阻尼尼系系统统的的瞬瞬态态性性能能指指标标第第三三章章 时时间间响响应应分分析析控控制制工工程程基基础础图图3.24 二二阶阶

6、欠欠阻阻尼尼系系统统响响应应的的性性能能指指标标二二阶阶欠欠阻阻尼尼系系统统的的瞬瞬态态性性能能指指标标：tr、tp、Mp、ts、NMpxo(t)10.900.1ttrtpts允允许许误误差差0.05或或0.02(e)第第三三章章 时时间间响响应应分分析析控控制制工工程程基基础础结结论论：1）要要使使二二阶阶系系统统具具有有满满意意的的瞬瞬态态性性能能，阻阻尼尼比比 和和无无阻阻尼尼固固有有频频率率n。必必须须选选择择合合适适的的n 响响应应速速度度tr、tp、ts 振振荡荡Mp、Ntr、tp通通常常根根据据系系统统容容许许的的超超调调量量来来选选择择阻阻尼尼比比。第第三三章章 时时间间响响应

7、应分分析析控控制制工工程程基基础础结结论论：2）系系统统的的响响应应速速度度与与振振荡荡性性能能之之间间往往往往是是存存在在矛矛盾盾的的。第第三三章章 时时间间响响应应分分析析控控制制工工程程基基础础对对超超调调量量无无影影响响，n的的作作用用与与值值的的选选取取 理理论论上上n的的取取值值越越大大越越好好，减减小小tr、tp、ts；保保持持不不变变而而增增大大n，可可提提高高系系统统的的响响应应速速度度，在在具具体体系系统统里里的的取取值值取取决决于于系系统统的的结结构构参参数数。结结论论：第第三三章章 时时间间响响应应分分析析控控制制工工程程基基础础本本讲讲小小结结：二二阶阶欠欠阻阻尼尼系系统统瞬瞬态态响响应应的的性性能能指指标标：NtMtspp、rt第第三三章章 时时间间响响应应分分析析控控制制工工程程基基础础本本讲讲到到此此结结束束，下下次次课课再再见见！