自动控制原理教学课件第3章2.ppt

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1、 通信技术研究所通信技术研究所1 3-4系统放大倍数 求s1t0.15%,Ks 系,(),tKK K0开 通信技术研究所通信技术研究所1上升时间 (两种定义)响应从零值到第一次上升到稳态值所需的时间。由稳定值的10%上升到90%所需的时间。2 3.5 3.5 暂态响应性能指标 控制系统的动态(又叫暂态)响应是指系统从初始状态到接近稳定状态的响应。我们通常以系统在单位阶跃输入时的响应特性,来衡量系统性能的优劣和定义时域性能指标。零初 单位阶跃rt101 通信技术研究所通信技术研究所 2延迟时间 达到稳态值50所需的时间。3峰值时间 响应上升到第一个峰值所需的时间。4.最大超调量(注:过阻尼 )5

2、调整时间 响应达到并保持在稳态值允许误差范围内所需的时间。一般取2%或5%。3dt()()%100%()ppc tccpt()()c tc%0pst 通信技术研究所通信技术研究所41.上升时间 2.峰值时间3.最大超调量 21rnt()0pt tdc tdt21pnt()()%100%()ppc tcc221()1sin(1)1ntnc tet 3.6 3.6 二阶系统暂态响应 指标与参数的关系01()1r t21100%e 通信技术研究所通信技术研究所54.调整时间 ()()c tc 221sin(1)1ntnet 二阶系统欠阻尼情况下输出响应的衰减情况可以用包络线近似211nte 30.0

3、5,40.02,snsntt (较小时)2%,0.765%,0.68 ss t 最小 t 最小0.707最佳阻尼比 通信技术研究所通信技术研究所65.振荡次数N在 时间内,过渡过程穿越其稳态值次数的一半,振荡次数也是直接反映控制系统阻尼特性的一个特征值。stt 0221dnTdsTtN 30.05,40.02,snsntt 221.5 12 1NNdT:周期 通信技术研究所通信技术研究所 3-1二阶系统如图所示,其中当 时,求过渡过程特征量70.6,sradn/5()1r t%rpsptttN、通信技术研究所通信技术研究所8 3-2要使 求%20%1ppts,rsKAtt、通信技术研究所通信技

4、术研究所9 3-5有一位置随动系统,结构图如图所示,已知K4求:1)该系统的阻尼比、无阻尼自然振荡角频率 和单位阶跃响应。2)系统的峰值时间、调节时间和超调量。3)若要求 ,应怎样改变K值?0.707 通信技术研究所通信技术研究所解:系统闭环传递函数为:对照标准式:(1)自然振荡角频率:由 得阻尼比 因为 ,所以单位阶跃响应:24()4sss 222()2nnnsss42rad/sn21n10.252n0.5()1 1.03sin(1.9475.5)(0)tc tett 2221()1sin(1)10.2575.511.94/ntndnc tetarccosarccosrad s 01 通信技术研究所通信技术研究所(2)峰值时间:调节时间:超调量:(3)当 时,23.141.621.941pnts223.14 0.2511 0.25%100%100%44%pee0.707336s(=5%)0.25 2snt211/,0.522nnrad s K

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