最新4-3-控制系统性能的复域分析讲解教学讲义ppt课件.ppt

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1、进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会想起那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。　　记忆中的故乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老少，个个手持一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着“怎么这么热”，于是三五成群，聚在大树下，或站着，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑边乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到“强子，别跑了，快来我给你扇扇”。孩子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，这才一跑一踮地围过了，这时母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，“你看热的，跑什么？”此时这把蒲扇，是那么

2、凉快，那么的温馨幸福，有母亲的味道！　　蒲扇是中国传统工艺品，在我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表面光滑，因而，古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即今日的蒲扇，江浙称之为芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非圆，轻巧又便宜的蒲扇。　　蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，也走过了我们的半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长长的时间隧道，袅4-3-控制系统性能的复域分析讲解第四章根轨迹法4－1闭环系统的根轨迹4－2绘制根轨迹图的基本规则4－3控制系统性能的根轨迹分析2复习

3、序内容规则1起点终点起始于开环的极点，终止于开环传的零点（包括无限零点）2分支数等于开环传递函数的极点数（nm）3对称性对称于实轴4渐近线相交于实轴上的同一点：坐标为：倾角为：5实轴上分布实轴上的根轨迹在实轴的某一区间内存在根轨迹，则其右边开环传递函数的零点、极点数之和必为奇数34-3控制系统性能的复域分析A点对应的坐标，即闭环的一个极点位置:K1=44.5时另外两个极点同理可求得根轨迹在实轴上的分离点-1.57处对应的K1=17。74-3控制系统性能的复域分析一、复域分析1．稳定性分析：当K1=240时，有一对虚根，处于临界稳定，输出等幅振荡。当K1>2

4、40时，根轨迹曲线进入S右半平面，系统有一对正实部的共轭复根，因此系统处于不稳定状态。当K1<240时，系统根的实数部分均为负值，即根都分布在S左半平面，系统是稳定的。2．稳态性能分析：系统的开环根迹增益K1与开环放大系数成正比，因此对稳定的系统来说，K1越大，稳态误差越小，稳态性能也越好，但K1最终不能大于240，否则，系统将出现不稳定状态。83．动态性能分析：当0

5、。随着K1增大，复根越靠近虚轴，输出振荡越厉害。若取ζ=0.5，极点：s1=-1.2+j2.1，s2=-1.2-j2.1，s3=-7.6。由于s3相对s1、s2来说，远离虚轴，s1、s2可看成主导极点，s3可忽略，即可用二阶系统的动态特性指标来近似这个实际上的三阶系统。不难求得该系统的复域动态性能指标：ζ=0.5，ωn=2.4对应的动态性能时域指标：ts==2.9sσp=16.3%4-3控制系统性能的复域分析9二、增加开环零、极点对系统性能的影响系统根轨迹的整体格局是由开环传递函数的零点、极点所共同决定的。开环零、极点位置不同，根轨迹的走向差异很大。1．增加

6、极点（以具体系统加以说明）一般可以认为，当函数G(s)H(s)在s左半平面增加极点，会促使原根轨迹向右半部移动，稳定性下降。设系统的开环传递函数：增加零点4-3控制系统性能的复域分析10增加极点轨迹向右弯曲，渐近线角度由±900变为±600。分离点向右移。(a)稳定，(b)在K1小时稳定，K1大可能不稳定。(a)(b)4-3控制系统性能的复域分析114-3控制系统性能的复域分析12-2．增加零点（以具体系统加以说明）对G(s)H(s)函数增加零点，会使根轨迹向s平面左半部移动，系统的稳定性增加。增加一个零点，根轨迹将向左弯曲形成一个圆4-3控制系统性能的复域

7、分析13增加一对轭复数零点后的根轨迹4-3控制系统性能的复域分析143.闭环零、极点对系统动态性能的影响(1)闭环极点的分布决定了动态响应的类型。(2)闭环零点的分布决定了瞬态响应曲线的形态和指标。(3)闭环实数零点会减小系统的阻尼比，使系统运动速度加快，超调量增大，峰值时间提前。(4)系统的动态特性主要取决于系统的闭环极点。(5)远离虚轴的极点(或零点)和偶极子。(6)主导极点。4-3控制系统性能的复域分析151.2有理数（第3课时）1.2.3相反数义务教育教科书数学七年级上册课件说明本节课学习相反数的意义和概念．学习目标：理解相反数的意义和概念，会求一个

8、数的相反数．学习重点：能根据相反数的概念进行符号的化