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第三章控制系统的时间响应分析

线性系统的时域分析法引言一阶系统时域分析二阶系统时域分析3.1时域分析的提法

3.1.1时域分析的基本思想

时域分析问题是指在时间域内对系统的性能进行分析,是通过系统在典型信号作用下的时域响应,来建立系统的结构、参数与系统的性能的定量关系。

3.1.2系统的时域响应通常人们关心的和便于直观分析的往往是系统对于外加作用的反应情况,也就是当系统受外加作用所引起的输出(即x(t))随时间的变化规律,我们称其为系统的“时域响应”。系统的时域响应由两部分组成:瞬态响应和稳态响应。(这是从稳定性角度分析)。

瞬态响应是指在输入信号的作用下,系统的输出量从初始状态到达到一个新的稳定状态的响应过程(亦称为动态响应),又称过渡过程。它还可以细分为状态响应和输出响应,通常用瞬态性能指标描述,它反映了系统的品质。

稳态响应是指当时间t趋于无穷大时系统的输出响应,它反映了系统的精度。3.1时域分析的提法

系统产生瞬态响应的原因是,由于系统包含一些储能元件,所以当输入信号作用于系统时,输出量不能立即跟随输入信号而变化。而是在系统达到稳态响应之前逐渐趋近于稳态响应的变化过程。

值得指出的是,通常人们只讨论稳定系统的时域响应,而且往往通过在典型输入信号作用下系统输出的运动状况对系统的运动性能进行分析。

3.2时间响应及其组成

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