自控课件工大 第三章 时域分析2.ppt

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1、§3.3二阶系统分析1.二阶系统的表达开环传函闭环传函闭环特征方程为闭环特征方程的根为阻尼比无阻尼振荡角频率2.二阶系统的阶跃响应过阻尼运动>1临界阻尼运动=1欠阻尼运动0<<1阻尼角有阻尼振荡角频率时间响应输出无阻尼运动=0时间响应讨论随着阻尼比的逐渐减小，系统的阶跃响应的速度逐渐加快，但振荡加剧。3.二阶系统性能指标的计算上升时间tr3.二阶系统性能指标的计算峰值时间tp3.二阶系统性能指标的计算超调量Mp超调量只与阻尼比有关，且与阻尼比成比。反3.二阶系统性能指标的计算调节时间ts包络线性能指标的讨论由超调量确定阻尼比，再由其它条

2、件确定无阻泥振荡角频率。例：已知T=0.25,K=16。试求(1)(2)若要求解:(1)(2)0t(s)11.30.1h(t)例：已知单位反馈系统的阶跃响应曲线如图所示，试确定系统的开环传递函数。解：4.二阶系统的其它响应单位脉冲响应当0<<1系统具有良好的复位特性单位斜坡响应系统以有差方式跟踪等速率信号5.二阶系统的性能改善目的：改善系统的性能指标手段：加入控制环节前馈控制速度反馈误差信号的比例微分控制（PD控制）开环传函闭环传函误差信号的比例微分控制（PD控制）附加项增大阻尼比，减小超调量，改善了平稳性闭环特征方程误差信号的比例微分

3、控制（PD控制）零点误差信号的比例微分控制（PD控制）增加系统零点，使系统响应加速输出量的反馈控制（SF控制）闭环传函等效阻尼比附加项加入速度反馈增大了原系统阻尼比，但是无附加零点影响。例已知受控对象的开环传递函数为(1)单位反馈时，计算单位脉冲响应的输出。(2)试采用速度反馈方法，使得=0.5，确定速度反馈系数的值，并计算改善后的动态性能。单位脉冲响应解:(1)闭环传函加入速度反馈后的闭环传函例已知速度反馈控制系统如图，若Mp=20%，tp=1秒，试计算增益K与速度反馈Kf的值。如果保持K值不变，Kf为零时，计算超调量增大值。给定Mp=

4、20%，tp=1，解：K=12.5，Kf=0时，