自动控制理论基础 教学课件 作者 左为恒 周林 演示文稿4（第3章(1)）.ppt

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1、《自动控制理论基础》第四讲1第3章时域分析法3-1引言一、典型试验信号1、为什么要用典型试验信号a、数学处理简单，给定典型信号下的性能指标，便于分析、设计系统;b、输入信号本身是随机的，难以用解析的方法表示;c、便于系统辩识，确定未知环节的传递函数.22、典型试验信号及其适用埸合：a、单位阶跃函数b、单位斜坡函数3c、单位脉冲函数d、单位加速度函数4e、正弦函数一般说来采用何种试验信号，与系统输入信号的性质有关。若输入信号是一随时间变化的信号，宜采用斜坡函数；若输入信号是一突然变化的扰动量，则宜采用阶跃函数；……

2、。5二、瞬态响应和稳态响应响应：在输入信号作用下，系统的输出。瞬态响应：系统从初始状态到最终状态的过渡过程。稳态响应：时，系统的输出。三、稳定性和稳态误差6稳定：线性定常系统在受到扰动作用之后，能返回到原来的平衡状态；稳定不稳定稳态误差：准确度。表示系统输入/输出吻合的程度。7四、线性定常系统时域描述的一般形式一般形式为：其解的一般形式为：=（零输入响应）+（零状态响应）8一、单位阶跃响应1、响应表达式其微分方程的标准形式为：传递函数为：3-2典型一阶系统的时域响应92、讨论设r(t)=1(t)，故R(s)=1/

3、s，于是10故时间常数T小，曲线上升快，响应快。c.上升速度初始上升速度：11d.响应曲线一阶系统是无超调、无振荡的恒稳定非周期环节。经过3T-4T巳达到稳态值的95%-98%，故系统调节时间：12e.特征根的分布与响应速度一阶系统的特征根，即Ts+1=0的根，为特征根离s平面的虚轴越远（T小），响应速度越快，调节时间也越短，快速性越好。13二、单位斜坡响应1、响应表达式：故142、误差表达式当输入信号为单位斜坡函数时，一阶惯性环节的稳态误差为T。显然时间常数T越小，则稳态误差越小。15三、单位脉冲响应故即16初

4、始响应速度：即T越小，快速性越好，响应持续时间越短。四、线性定常系统的重要特性：输入信号导数的响应，等于原信号响应的导数；输入信号积分的响应，等于对原信号响应的积分。积分常数由零输出初始值决定。17例如设由零输出初始条件确定待定系数a，则有又设系统为一阶系统，则有18例1：巳知惯性环节的传函为，希望采用负反馈的方法将调节时间减小为原来的0.1倍,并保证总放大系数不变,试求图中,的值。19故解之20解:(1)巳知在阶跃信号作用下，有(2)在斜坡函数：作用下，其稳态误差即为：例2：假定温度计可以用传函来描述，如果用它

5、来测量容器中的水温，需要1分钟才能指示出实际水温差98%的数值。如果给容器加热，使水温按10/分的速度线性变化，温度计的指示误差有多大？213.7习题:1、2、322再见23