控制系统的稳态性能分析自动控制原理讲义邹斌上海大学 机电工程学院地址:上海市延长路149号电子邮件: zoubin@:13122601880定义时间趋于无穷大(足够长)时的固定响应称为控制系统的稳定状态。稳态误差:当系统在特定类型输入信号作用下,达到稳定状态时系统精度的度量。讨论的基本情况GH(s)R(s)C(s)E(s)单位反馈系统误差:E(s)=R(s)-C(s), e(t)=r(t)-
低阶系统的时域分析自动控制原理讲义邹斌上海大学 机电工程学院地址:上海市延长路149号电子邮件: zoubin@:13122601880主要内容时域分析的基本思想时域分析的常用信号一阶系统分析二阶系统分析时域分析的基本思想已知R(s)时域分析的数学工具是Laplace反变换选择可以反映实际情况的变化作为输入信号研究控制系统的响应,并在其上定义性能指标稳定性稳态性能动态性能通过性能指标的分析获
自动控制系统的输出量一般都包含着两个分量:一个是暂态分量另一个是稳态分量暂态分量反映控制系统的动态性能对于稳定的系统暂态分量随着时间的推移将逐渐减小并最终趋于零稳态分量反映控制系统跟踪给定量和抑制扰动量的能力和准确度对于稳定的系统来说稳态性能的优劣一般是以稳态误差的大小来度量由于稳态误差始终存在于系统工作过程之中因此在设计控制系统时除了首先要保证系统能稳定运行外其次就是要求系统的稳态误差小于规定的
2临界稳定: 只有 都大于零系统才稳定(负实根或实部为负)系统稳定需要满足必要条件(否则不稳定):赫尔维茨判据[例]:系统的特征方程为: 试用赫尔维茨定理判稳 ? 如果劳斯表中第一列的系数均为正值则其特征方程式的根都在S的左半平面系统是
稳态误差 --(2)从输出端定义: 误差 等于系统希望输出量的希望值 与实际值C(S)之差稳态偏差:2 系统的类型 的大小反映了系统在抛物线输入下的稳态精度 越大 越小所以说 反映了系统跟踪抛物线输入的能力Ⅰ型K0K小结:给定作用下的稳态误差与外作用有关对同一系统加入不同的输入稳态误差不同与时间常数形式的开环增益有关对有差系统K↑稳态误差
稳定裕度与系统频率指标邹斌上海大学 机电工程学院地址:上海市延长路149号电子邮件: zoubin@:13122601880六、系统的相对稳定和稳定裕度特征方程最近虚轴的根和虚轴的距离?稳定性裕量可以定量地确定系统离开稳定边界的远近,是评价系统稳定性好坏的性能指标,是系统动态设计的重要依据之一。相对稳定性和稳定裕量注意:虚轴是系统的临界稳定边界G(j?)H(j?)轨迹靠近(-1,j0)点的程度
1 绪论 控制系统发展史控制方式基本组成术语分类 控制系统基本要求:稳定性动态性能稳态误差2 控制系统的数学模型 控制系统的数学模型建立传递函数 方框图等效变换梅森公式3 时域分析法 4 根轨迹法 5 频率分析法 6 控制系统的校正(设计补偿与综合)24o 分析系统特性究竟采用何种典型输入信号取决于
单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式第二级第三级第四级第五级第5章 自动控制系统的性能分析 第5章 自动控制系统性能的频域分析概述自动控制系统的稳定性分析自动控制系统的稳态性分析自动控制系统的动态特性分析系统分析举例——水位控制系统概述研究任何自动控制系统的首要的工作是建立合理的数学模型一旦建立了数学模型就可以进行自动控制系统的分析和设计对控制系统进行分析就是分析控制系统能否满足它所提
单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式第二级第三级第四级第五级第七章 离散系统的分析与校正 第三讲离散系统的动态性能分析 离散系统的校正 1 离散系统稳定的充要条件: 系统特征方程的所有根均分布在z平面的单位圆内 或者所有根的模均小于1 即│Zi│<1 (i=1 2 … n) 2 离散系统稳定性判据: 思路:找出与连续系统稳定性相关性 用劳斯判据来判断其稳定性令:则: 1
黄淮学院电子科学与工程系 自动控制原理 课程验证性实验报告实验名称基于MATLAB高阶控制系统的时域响应动态性能分析实验时间2012年11月22日学生实验地点同组人员专业班级实验目的:研究三阶系统单位阶跃响应及动态性能指标与其闭环极点的关系研究闭环极点和闭环零点对高阶系动态性能的影响了解高阶系统中主导极点与偶极子的作用2实验主要仪器设备和材料:MATLAB软件3实验内容和原理:(1)分析三阶
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