[自动控制原理课件]时间响应分析7（可编辑）.doc

自动控制原理 自动控制原理 主讲：谢红卫 主讲：谢红卫 国防科技大学机电工程与自动化学院 国防科技大学机电工程与自动化学院 2008年4 月~2008年7 月 2008年4 月~2008年7 月 第四章 时间响应分析 第四章 时间响应分析 （教材第4、5章） 4-1 控制系统的时域指标 4-2 一阶系统的时间响应 4-3 二阶系统的时间响应 4-4 高阶系统的时间响应 4-5 控制系统的稳态误差（教材第4章） 4-6 反馈的特性（教材第4章） 第七讲：时域指标与一阶系统响应 （4-1 ，4-2单元，1.5学时） 4-1 控制系统的时域性能指标 4-2 一阶系统的时间响应 4-1 控制系统的时域指标 4-1 控制系统的时域指标 时域分析法关注控制系统在时间域内的性 能。它通过拉氏变换直接求解系统的微分方 程，得到系统的时间响应。然后，根据响应表 达式和响应曲线，来分析系统的动态性能和稳 态性能。 为了比较系统性能的优劣，必须有一个比 较的基础和标准。 时域性能指标 典型化处理 一 典型化处理 （1）规定控制系统的初始状态均为零状 态； （2 ）典型输入信号（p198 表5.1 单位阶跃信号 工业过程 信号的采 单位斜波信号 天线 用取决于 单位加速度信号 飞船 系统常见 单位脉冲信号 突变过程 工作状态 单位正弦信号 通信 注意：若在实际条件下，输入信号是随机信号，则不 能用上述典型输入信号。 （3 ）单位阶跃信号 （3 ） ? 最常见且最易产生。 ? 最为基本。 ? 被选为衡量系统控制性能的好坏的 基准输入，并据此定义时域性能指标。 阶跃信号 f t 阶跃信号 ?A t 0 A f t ? ?0 t 0 0 t A 注意：A 1 ，称其为单位 L f t ? ? 阶跃函数，记为 1 t 。阶 ? ? s 跃函数在t 0 处是不确定 的，相当于在t 0 处将一 个直流信号突然加到系统