第三章 时间响应分析 第一节 时间响应及其组成 第二节 典型输入信号 第三节 一阶系统 第四节 二阶系统 第五节 高阶系统 第六节 系统误差分析与计算 第七节 函数在时间响应中的作用 第八节 利用MATLAB分析时间响应 第九节 设计示例 1 在分析和设计控制系统时 对各种控制系统性能得有评判 比较的依据 这个依据也许可以通过对这些系统加上各种输入信 号 比较它们对特定的输入信号的响应来建立 因为系统对典型试验信号的响应特性 与系统对实际输入信 号的响应特性之间 存在着一定的关系 所以采用试验信号即典 型输入信号来评价系统性能是合理的 第二节 典型输入信号 系统的输入信号系统的输入信号 2 通常 给控制系统施加一定的输入信号 考察系统的输出 响应来分析系统性能 系统数学模型由系统本身的结构和参数决定 输出响应除 与数学模型有关外 还与系统的初始状态和输入信号的形式有 关 可将输入信号规定为统一的典型形式 常用的典型输入信号有脉冲信号脉冲信号 阶跃信号阶跃信号 斜坡信号斜坡信号 等加速度信号等加速度信号和正弦信号正弦信号 3 单位脉冲作用在现实中时不存在 它只有数学上的意义 实际中冲击力 阵风等 都可视为脉冲作用 点击下图查看Flash动画 一 脉冲信号 一 脉冲信号 4 5 在实际系统中 如指令的突然转变 电源的突然接通等 均可视为阶跃作用 点击下图查看Flash动画 二 阶跃信号 二 阶跃信号 6 7 在实际系统中 如大型船闸匀速升降时主拖动系统发出的 位置信号 数控机床加工斜面时的进给指令等 均可看作斜坡 作用 点击下图查看Flash动画 三 斜坡信号 三 斜坡信号 8 9 点击下图查看Flash动画 四 单位加速度信号 四 单位加速度信号 10 11 五 正弦信号 五 正弦信号 定义为义为 r t A sin t 式中 A为为振幅 为为角频频率 用频频率不同的正弦函数作为输为输 入信号 可求得系统统此 时时的稳态稳态 响应应 在频频率法中广泛使用 12 13 14 在分析控制系统时 究竟选用哪一种输入信号作 为系统的试验信号 这应视所研究系统的实际输入 信号而定 如果系统的输入信号是一个突变的量 则应取 阶跃信号为宜 如果系统的输入信号是随时间线性增长的函数 则应选斜坡信号 以符合系统的实际工作情况 如果系统的输入信号是一个瞬时冲击的函数 则显然选择脉冲信号最为合适 15 此课件下载可自行编辑修改 供参考 感谢您的支持 我们努力做得更好