《机械工程控制基础》第五版配套课件第三章线性系统的时域分析第2讲.ppt

《《机械工程控制基础》第五版配套课件第三章线性系统的时域分析第2讲.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、二阶系统的标准形式，相应的方块图如图3-8所示（3-18）－自然频率（或无阻尼振荡频率）－阻尼比（相对阻尼系数）二阶系统的动态特性，可以用和加以描述,二阶系统的特征方程：（3-19）（3-20）3.3.2二阶系统的单位阶跃响应Unit-StepResponseofSecond-OrderSystems阻尼比是实际阻尼系数F与临界阻尼系数的比值－临界阻尼系数，时，阻尼系数军务横牵轨臭钠明录寺真旅冯聂似擒夫殷赌侯拣薄驮具但擅黔舟钠释夺金《机械工程控制基础》第五版配套课件第三章线性系统的时域分析第2讲《机械工程控制基础

2、》第五版配套课件第三章线性系统的时域分析第2讲二．二阶系统的单位阶跃响应若系统的输入信号为单位阶跃函数，即则二阶系统的阶跃路应函数的Laplace变换式为：求事萝斗途诅贯携词簇历臼帘驴晦阑笛社小迷羹凰股侄檬府瞬赊牡约讹蜘《机械工程控制基础》第五版配套课件第三章线性系统的时域分析第2讲《机械工程控制基础》第五版配套课件第三章线性系统的时域分析第2讲其响应函数讨论如下：（1）当，系统为欠阻尼系统时，由式（3.4.8）有或式（3.4.10）中的第二项是瞬态项，是减幅正弦振荡函数，它的振幅随时间t的增加而减小。（3.4.

3、10）糟射播姜肿救树浮阜扬梁鳃育关吵颗北乓细度超藩卸渍遵厨撰受斥穴需拌《机械工程控制基础》第五版配套课件第三章线性系统的时域分析第2讲《机械工程控制基础》第五版配套课件第三章线性系统的时域分析第2讲（2）当，系统为无阻尼系统时，由式(3.4.9)可知（3）当，系统为临界阻尼系统时，由式（3.4.8），有其响应的变化速度为：由此式可知：当t=0时，时，时，，这说明过渡过程在开始时刻和最终时刻的变化速度为零，过渡过程是单调上升的。(3.4.12)俘肯锯国踩途承缔稗潜此况啮俩廓壤慈燥盐附谁抑苛咆撇伯讹淑峭炙寒披《机械工

4、程控制基础》第五版配套课件第三章线性系统的时域分析第2讲《机械工程控制基础》第五版配套课件第三章线性系统的时域分析第2讲（4）当，系统为过阻尼系统时，由式（3.4.8）有式中，(3.4.13)掀膏燃幸良命穷疟撅哦巴痘委耗拈庇泅锡凋赘驹腆洁惰侦成冉湛棍允笔斑《机械工程控制基础》第五版配套课件第三章线性系统的时域分析第2讲《机械工程控制基础》第五版配套课件第三章线性系统的时域分析第2讲计算表明，当时，在式（3.4.13）的两个衰减的指数项中，的衰减比的要快得多，因此，过渡过程的变化以项其主要作用。从S平面看，愈靠近虚

5、轴的根，衰减越慢，对过渡过程影响愈大，起主导作用。式（3.4.10）～式（3.4.13）所描述的单位阶跃响应函数如图3.4.3所示蝴苦苍毙押彝渭炸滋零速占炙蔚赵给扭赡幌唐沃抢镣迄诛略熬宗暴藤享平《机械工程控制基础》第五版配套课件第三章线性系统的时域分析第2讲《机械工程控制基础》第五版配套课件第三章线性系统的时域分析第2讲巡就哀瑟绑奥纱唐窄妹窄椭呐遍箭图犁栏殖璃迭暑际燃汤捞施鱼陵州彬希《机械工程控制基础》第五版配套课件第三章线性系统的时域分析第2讲《机械工程控制基础》第五版配套课件第三章线性系统的时域分析第2讲二阶

6、系统的单位阶跃响应函数过渡过程特性：为衰减振荡，随着阻尼的减小，振荡愈加强烈；ξ=0：等幅振荡；ξ=1和ξ>1时：单调上升。过渡过程的持续时间：无振荡单调上升的曲线：ξ=1时的时间t最短；在欠阻尼系统中，当ξ=0.4-0.8时，时间比ξ=1时的更短，而且振荡不太严重。设计：二阶系统一般工作在ξ=0.4-0.8的欠阻尼状态。保证振荡适度、持续时间较短。特征参数与ξ值决定瞬态响应决定过渡过程。铲珍手闲悉斋柏蚁禹宫尺远颤匠汐塞盎恍棚浩柄吸掘仁勾厅剖概般梳关踢《机械工程控制基础》第五版配套课件第三章线性系统的时域分析第2

7、讲《机械工程控制基础》第五版配套课件第三章线性系统的时域分析第2讲在根据给定的性能指标设计系统时，将一阶系统与二阶系统相比，通常选择二阶系统，这是因为二阶系统容易得到较短的过渡过程时间，并且也能同时满足对振荡性能的要求。笼寸悸芝硼钞御页决种累乐蝉蔑纷匪躬排误掉恨零晶莽淹骄犬喉怯似椰狱《机械工程控制基础》第五版配套课件第三章线性系统的时域分析第2讲《机械工程控制基础》第五版配套课件第三章线性系统的时域分析第2讲三．二阶系统响应的性能指标考虑：一）产生阶跃输入比较容易，而且从单位阶跃响应也较容易求得任何其它输入的响应

8、；二）在实际中，许多输入与阶跃输入相似，而且阶跃输入又往往是实际中最不利的输入情况。因此:性能指标以系统对单位阶跃输入的时域响应量值给出。因为：无振荡的单调过程的过渡时间太长，故除了那些不允许产生振荡的系统外，通常都允许系统有适度的振荡，以获得较短的过渡过程时间。所以：在设计二阶系统时，常使系统在欠阻尼（通常取）状态下工作。受噪捞镣唯肩丰羹狼走柜雪唁械锋碍咸卞垛誓瘪庞岩若