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自动控制理论(1)——自动控制理论概述
自动控制理论(2)——控制系统的数学模型(微分方程、传递函数)
自动控制理论(3)——控制系统的数学模型(系统框图和信号流图)
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前言
时域分析:根据控制系统的时间响应来分析系统的稳定性,暂态性能和稳态精度。
一、系统的时域性能指标
1.典型输入信号
1.阶跃函数
 延迟时间td:c(t)从0到0.5c(∞)的时间。
(2)上升时间tr:
c(t)第一次达到c(∞)的时间。
无超调时, c(t)从0.1 c(∞)到0.9 c(∞)的时间。
(3) 峰值时间tp: c(t)到达第一个峰值的时间。
(4)调节时间ts:
c(t)衰减到与稳态值之差不超过±2%或±5%所需的时间。通常该偏差范围称作误差带,用符号△表示,即 △ =2%或 △ =5% 。
(5)最大超调量s%:
c(t)偏离阶跃曲线的最大值,常用百分数表示。
2.稳态性能指标
稳态误差ess:稳定系统误差的终值。
稳态误差是描述系统稳态性能的唯一指标,它反映系统复现输入信号的(稳态)精度 。
二、一阶系统时域分析
1.数学模型
2.单位阶跃响应
- 暂态性能指标
tr=2.2T(按第二种定义计算)
ts=3T(△=5%)
ts=4T(△=2%) - 稳态性能指标
ess=0
3.单位斜坡响应
- t =0时, 斜率为0
- t→∞ 时, c(∞)= t-T
- ess= r(t) -c(∞) = T
4.单位脉冲响应
5.总结
此特征适用于任何阶线性定常系统。因此,只用一种典型输入信号进行研究即可。