342二阶系统的时域分析
§3-3二阶系统的时域分析
第三节 二阶系统时域分析定义:以二阶微分方程作为运动方程的控制系统称为二阶系统重要性:二阶系统是最常见的一种系统很多高阶系统可简化为二阶系统在控制理论中更具有代表性它的动态性能指标和系统参数之间的关系非常简明分析和设计比较容易标准形式R2C(s) 二阶系统的时间响应取决于 和 两个参数其中阻尼系数 决定了系统的阻尼程度 决定了系统的响应速度可以根据 和 的变化情
3-4 高阶系统的时域分析(1)设高阶系统的闭环传递函数为假设系统所有零点、极点互不相同,且极点中q个实数极点和r对复数极点,零点中只有实数零点,则系统单位阶跃响应的拉氏变换为将上式展开成部分分式,得1[小结]3-4 高阶系统的时域分析(2)24)各衰减项的系数不仅与相应的极点在S平面中的位置有关,而且还与零点的位置有关。极点的位置距原点越远,则相应分量的系数越小,该分量对系统过渡过程的影响就越小
第二节一阶系统时域分析第三章 时域分析法一、一阶系统的数学模型将微分方程为的系统叫做一阶系统。,传递函数为动态结构图1/sCUi(s)Uo(s)-Uo(s)I(s)1/RR:C:1/sRCUi(s)-Uo(s)二、一阶系统的单位阶跃响应将 代入传递函数中,可得:两边进行拉氏反变换,可得C(t)的时域表达式:可以用时间常数去度量系统的输出量的数值;初始斜率为1/T;由解析式绘制曲线图:由解析式和曲线
封面《自动控制原理》第三章电子讲稿制作人 王凤如xwfr01@3-4目录1高阶系统的单位阶跃响应2高阶系统闭环主导极点及其动态性能分析高阶系统(P98)主导极点偶极子(补充)增加极点有何影响?总结偶极子有何作用?
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封面《自动控制原理》第三章电子讲稿制作人 王凤如xwfr01nuaa.edu3-2目录1.一阶系统的数学模型2.一阶系统的单位阶跃响应3.一阶系统的单位脉冲响应4.一阶系统的单位斜坡响应5.一阶系统的单位加速度响应20.5单位脉冲响应(P75) T时间常数(画图时取k=1T=0.5)单位脉冲响应k(t)=T1e-Tt
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§3-3 二阶系统的时域分析R(s)C(s)R(s)C(s)二阶系统的定义:用二阶微分方程描述的系统微分方程的标准形式: —阻尼比—无阻尼自振频率传递函数及方框图等效的开环传函及方框图一.单位阶跃响应1.闭环极点的分布二阶系统的特征方程为两根为的取值不同特征根不同s2s1(1) (无阻尼) 一对纯虚根s2s1s1s2s1s
R若R≠0则R将对电磁振荡起阻尼作用R越大阻尼越大故R称为RLC电路的阻尼系数 R=Rc称为临界阻尼系数闭环传递函数ζ =0 无阻尼两个不相等的负实根对上式取拉氏反变换得单位阶跃响应为s1响应特性完全由ζ和ωn这两个特征参量决定三临界阻尼二阶系统的单位阶跃响应单位阶跃响应象函数 在控制工程中除了那些不容许产生振荡响应的系统外通常都希望控制系统具有适度的阻尼快速的响应速度和较短的调节时间 峰值时
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