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文档简介

1、第三章 时域分析法第一节 系统性能指标第二节 一阶系统性能分析第五节 控制系统的稳定性分析第六节 控制系统的稳态误差分析第三章 时域分析法第三节 二阶系统性能分析第四节 高阶系统的时域分析1第一节 系统性能指标 为了准确地描述系统的稳定性、准确性和快速性三方面的性能，定义若干个反映稳、准、快三方面性能的指标。一、典型的输入信号二、控制系统的性能指标第三章 时域分析法2第一节 控制系统的性能指标1阶跃信号 数学表达式：拉氏变换： 一、典型输入信号 当 R0 =1 时，称为单位阶跃函数:1(t) r(t)t0R0阶跃信号 r(t)=0t0R0t0R(s)=SR03 2斜坡信号 数学表达式：拉氏变换

2、：斜坡信号 第一节 控制系统的性能指标当0=1 时，称为单位斜坡函数。 r(t)t01 0r(t)=0t00t0R(s)=S204抛物线信号 3抛物线信号 数学表达式：拉氏变换：第一节 控制系统的性能指标当a0=1 时，称为单位抛物线函数。 r(t)t0a0/21R(s)=S3a0t2a012r(t)=0t0t05H4. 脉冲信号数学表达式： 脉冲信号r(t)t0r(t)t0 理想脉冲信号r(t)=0 t0H0t单位理想脉冲函数：H=10(t)=lim(t)=00t0t=0拉氏变换：R(s)=1理想脉冲函数特点： (t)dt=1-+第一节 控制系统的性能指标65正弦信号数学表达式：拉氏变换：第

3、一节 控制系统的性能指标r(t)=0t0Asintt0R(s)=AS2 +2t0r(t)7二、控制系统的性能指标 系统的性能指标分为动态性能指标和稳态性能指标。动态指标又可分为跟随性能指标和抗扰性能指标.第一节 控制系统的性能指标1跟随性能指标 跟随性能指标是根据典型的单位阶跃响应定义的.典型二阶系统的单位阶跃响应曲线为:8第一节 控制系统的性能指标tc(t)01(1)上升时间tr 输出响应从零开始第一次上 升到稳态值所需的时间。上升时间：单位阶跃响应曲线 tr(2) 峰值时间t ptp峰值时间：系统输出响应由零开始，第 一次到达峰值所需时间。%(3) 超调量%超调量：输出响应超出稳态值的最大偏离量占稳态值的百分比。%=c(tp)-c()c()100%(4) 调节时间t s 系统输出响应达到并保持在稳态值的5%（或2%）误差范围内，所需时间。ts(5) 稳态误差e ss系统期望值与实际输出的最终稳态值之间的差值。ess9第一节 控制系统的性能指标2抗扰性能指标 如果控制系统在稳态运行中受到扰动作用,经历一段动态过程后又能达到新的稳态。可用抗扰性能指标来描述系统的抗扰性能. 根据系统在负载扰动之后的典型过度过程定义抗扰性能指标:ttc(t)0（1）动态降落 系统

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