自動控制理論 課件版 4-1學習資料

反饋控制系統(tǒng)的性能及

時域分析緒論時域分析法（ch4）根軌跡法（ch8）頻率響應(yīng)法（ch5）建立了系統(tǒng)的數(shù)學模型后，就可以分析控制系統(tǒng)的性能了，常用的方法有：所謂系統(tǒng)的時域分析，就是對一個特定的輸入信號，通過拉氏反變換，求取系統(tǒng)的輸出響應(yīng)。緒論穩(wěn)定性（ch6）暫態(tài)性能（單位階躍函數(shù)進行測試）穩(wěn)態(tài)性能（穩(wěn)態(tài)誤差描述）對參數(shù)變化的不敏感性（敏感度越小越好）抗噪聲能力（噪音多為多種頻率組合，ch5）反饋控制系統(tǒng)的性能，大致包括5個方面：典型的輸入信號階躍信號式中A為常量。A=1的階躍函數(shù)稱為單位階躍函數(shù)，記為1(t)典型的輸入信號斜坡信號式中A為常量。A=1的斜坡函數(shù)稱為單位斜坡函數(shù)，記為r(t)=

t·1(t)R（S）=L[r(t)]=1/s2典型的輸入信號拋物線信號式中A為常量。A=1時稱為單位拋物線函數(shù)，記為r(t)=t2/2·1(t)典型的輸入信號脈沖信號令

0,則稱為單位沖激函數(shù),記為

（t）典型的輸入信號正弦信號r（t）＝ASinωt式中,A為振幅；

ω為角頻率。的正弦函數(shù)作為輸入信號，可求得系統(tǒng)此時的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，在頻率法中廣泛使用。14:46:369

一階系統(tǒng)的時域分析C(s)-R(s)設(shè)系統(tǒng)的輸入為r(t)=1(t)則輸出的拉氏變換為一階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)函數(shù)及曲線(指數(shù)響應(yīng)曲線）兩個動態(tài)性能指標（在零初始條件、單位階躍輸入下）上升時間tr，調(diào)節(jié)時間ts穩(wěn)態(tài)性能指標：穩(wěn)態(tài)誤差ess一階系統(tǒng)動態(tài)性能指標的計算一階系統(tǒng)的單位斜坡響應(yīng)對單位斜坡輸入進行拉氏反變換，得一階系統(tǒng)的其它響應(yīng)一階系統(tǒng)的單位斜坡響應(yīng)一階系統(tǒng)單位斜坡響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)分量，是一個與輸入斜坡函數(shù)斜率相同但在時間上遲后時間常數(shù)T的斜坡函數(shù)。該曲線的特點是：在t=0處曲線的斜率等于零；穩(wěn)態(tài)輸出與單位斜坡輸入之間在位置上存在偏差T。一階系統(tǒng)的其它響應(yīng)一階系統(tǒng)的單位沖激響應(yīng)對單位沖激輸入：r(t)=

(t),R(s)=1進行拉氏反變換，得一階系統(tǒng)的其它響應(yīng)一階系統(tǒng)的單位沖激響應(yīng)特點：t=0時g(t)的變化率為(-1/T2),且g(t)=1/T。一階系統(tǒng)的其它響應(yīng)14:46:3615一階系統(tǒng)的三種常見輸出響應(yīng)線性定常系統(tǒng)的齊次性如果某線性系統(tǒng)在輸入信號r(t)作用下的響應(yīng)為c(t),對輸入信號r(t)進行有限次的積分或微分運算，結(jié)果作為同一系統(tǒng)的輸入信號，則相應(yīng)的輸出信號即為c(t)的有限次積分或微分運算的結(jié)果。研究線性定