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文档简介

三阶系统的时域分析附加闭环零点对系统性能的影响扰动作用下的系统瞬态分析高阶系统的动态性能估算,3-4高阶系统的时域分析,第三章线性系统的时域分析法,2,1.三阶系统的单位阶跃响应,典型三阶系统的传递函数：单位阶跃响应R(s)=1/s（01,Tnn,P3=n,P3n,两个复数极点闭环主导极点p3附加闭环极点三阶简化为二阶,单调响应，无超调量临界阻尼,p3闭环主导极点复数极点使响应产生波纹；过阻尼,极点愈靠近虚轴，其对应分量的衰减愈慢，即起主导作用,p3向虚轴移动，超调量，上升时间，调节时间。,卢p45,第三章线性系统的时域分析法,5,1.三阶系统的单位阶跃响应,主导极点:如果在所有的闭环极点中，距虚轴最近的极点周围没有闭环零点，而其他闭环极点又远离虚轴，那么距虚轴最近的极点在系统响应过程中起主导作用，这样的闭环极点称为主导极点非主导极点:除主导极点外的其他闭环极点,闭环主导极点,第三章线性系统的时域分析法,6,2.附加闭环零点对系统性能的影响,带零点的二阶闭环系统的传递函数与单位阶跃响应,01,零点与闭环复数极点相距愈远，零点影响愈小，系统则与不带零点的系统响应相同。,=-1/,卢p46,第三章线性系统的时域分析法,7,2.附加闭环零点对系统性能的影响,带零点的二阶闭环系统的分析,Mptr零点愈靠近复数极点,0.5,卢p47；例题卢p48,第三章线性系统的时域分析法,8,2.附加闭环零点对系统性能的影响,带零点的二阶闭环系统PD控制,PD阻尼比d,R(s)=1/s2,输出比例加微分PD负反馈的系统,增大阻尼比，减少超调量，但也导致稳态误差的增大。,稳态误差-tsr,二阶系统,带零点的二阶闭环系统PD控制,卢p48,第三章线性系统的时域分析法,9,3.扰动作用下的系统瞬态分析,扰动作用下的时域指标,偏离仅考虑扰动响应,K=K1K2Kb,单位阶跃响应,稳态误差,Cdmax愈小愈好esd愈小愈好ts愈快愈好,卢p49,第三章线性系统的时域分析法,10,4.高阶系统的分析,单位阶跃响应,第三章线性系统的时域分析法,11,4.高阶系统的分析,动态性能估算,设系统的闭环传递函数为：,第三章线性系统的时域分析法,12,4.高阶系统的分析,闭环零、极点对峰值时间的影响：闭环零、极点对调节时间的影响：闭环零、极点对超调量的影响：,（1）闭环零点：减小峰值时间，加快响应速度，越接近虚轴越显著；（2）闭环非主导极点：增大峰值时间，响应速度变缓；（3）闭环零、极点彼此接近：它们对响应速度的影响相互削弱。,（1）闭环零点：超调量增大，阻尼减小；（2）闭环非主导极
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