孔祥东、王益群_控制工程基础课件第三章.ppt

第三章 控制系统的时域分析 第三章 控制系统的时域分析 一、时间响应的概念 §3-1时间响应及系统性能指标 二、典型实验信号 §3-1时间响应及系统性能指标 §3-1时间响应及系统性能指标 §3-1时间响应及系统性能指标 §3-1时间响应及系统性能指标 §3-1时间响应及系统性能指标 三、瞬态响应指标 §3-1时间响应及系统性能指标 §3-1时间响应及系统性能指标 §3-1时间响应及系统性能指标 §3-2 一阶系统的时间响应 一、一阶系统的数学模型 §3-2 一阶系统的时间响应 §3-2 一阶系统的时间响应 二、一阶系统的单位阶跃响应 §3-2 一阶系统的时间响应 §3-2 一阶系统的时间响应 §3-2 一阶系统的时间响应 三、一阶系统的单位斜坡响应 §3-2 一阶系统的时间响应 四、一阶系统的单位脉冲响应 §3-2 一阶系统的时间响应 五、线性定常系统的重要特征 §3-3 二阶系统的时间响应 一、二阶系统的数学模型 §3-3 二阶系统的时间响应 §3-3 二阶系统的时间响应 §3-3 二阶系统的时间响应 二、二阶系统的单位阶跃响应 §3-3 二阶系统的时间响应 §3-3 二阶系统的时间响应 §3-3 二阶系统的时间响应 §3-3 二阶系统的时间响应 §3-3 二阶系统的时间响应 §3-3 二阶系统的时间响应 §3-3 二阶系统的时间响应 §3-3 二阶系统的时间响应 §3-3 二阶系统的时间响应 §3-3 二阶系统的时间响应 §3-3 二阶系统的时间响应 三、二阶系统的瞬态响应指标 §3-3 二阶系统的时间响应 §3-3 二阶系统的时间响应 §3-3 二阶系统的时间响应 §3-3 二阶系统的时间响应 §3-3 二阶系统的时间响应 §3-3 二阶系统的时间响应 §3-3 二阶系统的时间响应 §3-4 高阶系统的时间响应 一、闭环主导极点 §3-4 高阶系统的时间响应 §3-4 高阶系统的时间响应 §3-4 高阶系统的时间响应 §3-4 高阶系统的时间响应 二、高阶系统的瞬态响应形式 §3-4 高阶系统的时间响应 §3-5 稳定性及其代数稳定判据 一、稳定性的定义 §3-5 稳定性及其代数稳定判据 §3-5 稳定性及其代数稳定判据 二、判别线性系统稳定性的基本准则 §3-5 稳定性及其代数稳定判据 §3-5 稳定性及其代数稳定判据 §3-5 稳定性及其代数稳定判据 §3-5 稳定性及其代数稳定判据 三、代数稳定判据 §3-5 稳定性及其代数稳定判据 §3-5 稳定性及其代数稳定判据 §3-5 稳定性及其代数稳定判据 §3-5 稳定性及其代数稳定判据 §3-6 误差分析与计算 §3-6 误差分析与计算 一、误差与稳态误差的基本概念 §3-6 误差分析与计算 §3-6 误差分析与计算 §3-6 误差分析与计算 §3-6 误差分析与计算 §3-6 误差分析与计算 §3-6 误差分析与计算 §3-6 误差分析与计算 §3-6 误差分析与计算 二、误差计算 §3-6 误差分析与计算 §3-6 误差分析与计算 §3-6 误差分析与计算 §3-6 误差分析与计算 §3-6 误差分析与计算 §3-6 误差分析与计算 §3-6 误差分析与计算 §3-6 误差分析与计算 图3-18为单位反馈系统对单位斜坡输入的响应曲线。其中图3- 18a、图3-18b、图3-18c分别为0型、Ⅰ型、Ⅱ型(或高于Ⅱ型)系统的 单位斜坡响应曲线及稳态误差。 a) b) c) 图3-18 单位斜坡响应曲线 3) 静态加速度误差系数 系统对单位加速度输入 的稳态误差称为加速度误差，即 静态加速度误差系数 定义为 对于0型系统 研究稳定性问题，就是研究系统去掉扰动后的运动情况，即研 究式(3-29)的齐次微分方程式 (3-30) 式中 ——系统输出； ——系统输入。 描述线性系统的动态微分方程一般形式为 (3-29) 上式的特征方程为 (3-31) 其解的一般式为 (3-32) 式中 k1, k 2, …, k n——由初始条件决定的积分常数；