自動控制原理課件二

第3章線性系統(tǒng)的時域分析法◆本章主要內(nèi)容與重點◆

典型響應(yīng)的性能指標◆一階系統(tǒng)的時域分析◆二階系統(tǒng)的時域分析本竿章籃主合要喉內(nèi)箭容本茅章商介咳紹寧了乖控掙制盤系扣統(tǒng)頌時齊域炎性名能捎分銅析屑法闊的木相哨關(guān)邀概譯念錢和狂原槍理潑。瓦包鏈括麥各路種輔典男型插輸貝入團信踩號渣的撲特罵征憐、翠控鴨制菜系州統(tǒng)椒常闖用治性準能繩指繼標亮、無一錦階蹄、央二為階怕系示統(tǒng)炒的布暫石態(tài)駱響堅應(yīng)屬、詢脈爸沖淚響和應(yīng)匹函秩數(shù)遣及鉗其肯應(yīng)造用悄、征控圓制屈系鐘統(tǒng)喬穩(wěn)霸定府性父及逆穩(wěn)巖定捧判凱據(jù)噴、槽系乎統(tǒng)襖穩(wěn)搜態(tài)請誤泡差礦等乳。本影章護重晨點通胳過擁本完章晨學(xué)紫習(xí)流，棉應(yīng)擱重鍋點橡掌屋握蕩典割型萌輸筆入松信評號戒的辨定股義裝與傘特瞇征布、茄控里制交系跨統(tǒng)鹿暫嗚態(tài)吼和兇穩(wěn)喬態(tài)探性短能麗指祥標度的撇定騰義奏及大計奏算唯方惹法屬、債一壟階愉及父二刪階熱系要統(tǒng)竟暫捆態(tài)歪響借應(yīng)孝的版分費析虹方縫法氣、絨控雀制很系即統(tǒng)竹穩(wěn)罩定舍性調(diào)的聯(lián)基訴本付概飄念脾及康穩(wěn)蹲定初判鐘據(jù)拿的港應(yīng)毛用菜、邀控陷制樣系衫統(tǒng)對的叔穩(wěn)倘態(tài)草誤團差帖概定念叛和膝誤歇差億系迎數(shù)墾的砌求耐取咸等的內(nèi)段容冶。３.咽1典世型幻玉響焦應(yīng)泄和話性煩能例指請標一.典參型切初京狀自態(tài)二圖．夢典諒型捧外降作仿用1單導(dǎo)位慶階蒸躍1（t）圖3預(yù).強1典澤型誼外笛作百用1t元>壇=亭00t屬<譽02仙.單瓶位薄斜敲度t蘿*杰1智(坑t暢)t老*花1幫(蛙t傳)牽=t嗓t基>蹲=愿00葛t越<喊00刊t勒≠款03扶.單奧位尖理乎想斃脈想沖4正耍弦a猜s胖i鞏nω唱t且∞t閃=肆0δ（鍛t絞）嘗=L恐[δ(諸t爛)筍]您=鋼1]三祖典洞型漢時塑間煙響儲應(yīng)1遺.單躁位符階營躍念響怠應(yīng)Φ（s）惠*R勒(碎s惰)拍=Φ費(芳s銹)撤*京1侍/削sh丙(妹t漠)忙=觀L-綱1[鈴Φ使(皂s章)霞*鞠1錄/尤s縮慧]2費.單斧位掘斜趟坡?lián)茼懨皯?yīng)C偉t網(wǎng)(界s姻)輸=蜜Φ（s）叨*R提(青s慎)夸=Φ哪(停s缺)掉*衛(wèi)1艇/復(fù)s醬2C考t倡(排t嘗)農(nóng)=新L-杜1[迫Φ嬸(么s救)嬌*擔(dān)1鞭/材s2]3.單氧位汽脈決沖黃響仍應(yīng)K蘋(暮s夫)猶=唯Φ（s）君*R戚(問s椒)=謊Φ（s）垮*1稅=Φ（s）K尺(州t臣)賀=奔L-玩1[親Φ換(鼓s賽)清]四側(cè)．羽階館躍羊響悶應(yīng)蝕的杏性幟能招指鹽標圖3彈.祖2單尤位澡階償躍授響攤應(yīng)貸曲潛線受及劇性書能旅指覆標１素、機峰絮值巨時筋間tp指淺輸膛出遺響戰(zhàn)應(yīng)宇超醉過刃穩(wěn)酒態(tài)滿值竿而梯達坐到糟第媽一枕個刪峰散值藏所遭需柔時脂間預(yù)。２帖、孤超臉調(diào)枕量σ培%指惜暫菌態(tài)巡壽過茄程樂中創(chuàng)輸投出瀉響蠻應(yīng)鑰的性最征大異值狠超終過歉穩(wěn)撲態(tài)亂值考的董百趣分彼數(shù)菊。３使、魔調(diào)隱節(jié)卸時吵間ts指捕當c（t）抽和c（政∞稍）之豪間舌誤擾差拿達收到播規(guī)仇定扣允屋許針值主（享一摩般葡取c（葵∞衫）的±５拒％幕，鋼有瞧時椒取±２魂％煉）現(xiàn)并辰且魄以箏后黎不后再污超標過康此祥值板所許需悔的頂最社小細時誰間池。４享、垮穩(wěn)象態(tài)牙誤舊差еs鏡s對諷單叼位而負悠反翠饋搭系極統(tǒng)惡，礦當僻時挨間t趨援于屠無性窮承大褲時心，立系賄統(tǒng)臨的逗單集位靠階詠躍堪響到應(yīng)共的串實獨際愚值螺（障即脊穩(wěn)獨態(tài)稀值瀉）疤與回期據(jù)望戶值淚（能即柔輸避入彼量袋１撕（t）落）之桂差票，挺定芽義肆為浸穩(wěn)錘態(tài)如誤景差油，尾即еs毯s=唇1言-僵с估(墳∞氏)3宋-蛛2一猶階廢系知統(tǒng)打分薪析1裙.數(shù)漢學(xué)婦模葬型圖3解.膚3一劇階錘系夫統(tǒng)狹典揉型耍結(jié)饑構(gòu)Φ（甚s鄙）出=匪C質(zhì)(判s荒)丸/蹄R歸(索s海)昆=角1粉/勻(殃T匪s旗+撒1徹)一鐮階鍋系援統(tǒng)萬微摩分麻方修程一鎮(zhèn)．單瞎位把階顛躍饞響惜應(yīng)圖3券.傲4一賤階哨系峰統(tǒng)口單箏位覽階趁躍月響韻應(yīng)尖曲露線響晝應(yīng)血曲就線澇的確初漏始鋤斜莫率σ?guī)Z%擔(dān)=愚0ts=隱3醫(yī)T英(對痕應(yīng)5釀%誤江差幕帶)ts=斗4穴T額(對首應(yīng)2輩%誤咸差謀帶)es葬s=坡1誓-難h連(雄∞冶)息=法1冤-延1意=贏0性柏能劍指席標三解鴨：1儉.t瞧s=殘3載T吐=畜3嫁*哀0削.鑰1錄=沈0爭.周3秒2乞.例3促.勵1一鼓階決系仇統(tǒng)谷如負圖耳所非示骨，悔試彎求爽系恰統(tǒng)姜單彈位咽階睛躍濕響教應(yīng)濕的抵調(diào)欠節(jié)柴時鳴間ts.如蠢果開要副求ta=笛0幫.蛛1秒群，異試貧問醋系朝統(tǒng)煎的程反敏饋迅系家統(tǒng)蓬應(yīng)隨調(diào)兼整筆為郊何叔值矛？T職=攜0桑.竹0沿1袍/旬KHt杠s=截3劍T臨=擠0飽.族0煤3匙/漏KH0貞.舊1者=洋0咱.百0貨3銅/擴KHKH=青0辯.梨3圖3辰.伴5系扁統(tǒng)貫結(jié)爛構(gòu)嬸圖-例3竊.伴2試勞證嶄一鉛階魄響拉應(yīng)舌曲柱線霞的根次蜂割沿距壺相蝕等濟，喘且結(jié)等畏于T。tB-tA=T圖3筐.援6一后階約系垮統(tǒng)軋響竭應(yīng)港的標次四割效距證郊：3孩-注3二掠階收系概統(tǒng)酒分楊析1綢.數(shù)肉學(xué)詳模稠型1痕.單姻位說階稼段拘響榨應(yīng)h叉(注t毛)的宅一寇般寨式C1=英ωn2/熔(子s1-勞s2)悔s1;菜C1=挪ωn2/攤(川s2-冶s1)獲s2圖恢３.７挑二雁階狼系漁統(tǒng)湊動拳態(tài)死結(jié)猶構(gòu)則歡單秋位證階白躍否響蠟應(yīng)課一望般遙式-二撿階廣系止統(tǒng)詠的代響旨應(yīng)我特坦點庫和鴨特才征珍根債的紐奉性貍質(zhì)ξ辱>紡1稱凱過攤阻安尼蔽，睛由孫上川知拳，s1，s2為零兩盜個妨不短等老的割負而實希根駛。ξ穴=思1稱壁臨踏界鋼阻菊尼校，s1，s2為游一提對州相笛等拳的嫌負園實界根-ωn0告<救ξ拍<顯1稱營為費欠籃阻美尼腹，潤特軌征桂根男將腦為聯(lián)一歇對刊實強數(shù)祥部福為泡負圈的夾共員軛殼復(fù)饞數(shù)遵。ξ礙=框0稱0阻略尼凱，s1，s2由赴上熱可料看匙出晨為鄙一助對照虛重實拒部市的旋特凍征姥根ξ拼<棟0則樸稱環(huán)負萍阻津，瘦系涌統(tǒng)養(yǎng)將瘋出亦現(xiàn)德正性實獎部鉆的終特軋征丟根段。1院.過艷阻熱尼畝二泡階滾系銳統(tǒng)泰的蠅單仍位陣階亭躍風(fēng)響哲應(yīng)圖3趟.露8過棍阻劣尼質(zhì)二朵階嚴系銳統(tǒng)h指(雜t春)曲遞線ξ頓>到=爆0話.鑒75末%誤杏差港帶四婚臨虜界而阻孤尼宮二恰階中系屬統(tǒng)辜的差單紋位內(nèi)階打躍碧響宵應(yīng)s1填,拋2=簽-賞ωn欠攤阻似尼探二隆階次系鄰統(tǒng)秧的貫動湖態(tài)蠶性梅能飯分討析在圖中稱為阻尼角無零點欠阻尼二階系統(tǒng)的動態(tài)性能指標計算公式（1）延遲時間的計算在精繪稼制權(quán)出

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封之世間乎的戰(zhàn)關(guān)我系渠曲鳴線濫，誘利運用升曲育線響擬倚合削方透法徒，誦當胳阻獲尼起比伙在蔬欠莫阻節(jié)尼街時或（2）上升時間的計算（3）峰值時間的計算（4）超調(diào)量的計算根據(jù)超調(diào)量的定義，并考慮到P茫.沙8濫3圖3屈-偷1唯3給妖出偶了澆欠跑阻睡尼妹二廉階什系夸統(tǒng)架阻衛(wèi)尼依比改與冠超代調(diào)婚量辣之撫間蛇的路關(guān)什系洞。（5）懼調(diào)獄節(jié)伴時刮間從的剩計色算為北了酷簡斷化靠調(diào)傅節(jié)黨時劍間投的套計帖算枝，鵲一參般曲用籃包知絡(luò)泄線刪來效代漲替鋤實奮際煤響哀應(yīng)緞估怕算屠調(diào)棚節(jié)惰時昆間巡壽。在，誤差帶時，可用以下近似估算公式：也姨可聚以跡用魂以池下晌公左式編估棚算伏：二覺階慢系框統(tǒng)闊單鑼位豎階辣躍答響障應(yīng)淺的在性蕉能依指拌標吵歸徒納窮如鐘下群：或?qū)嵎空\際懸上燙，賞上逮述眠各零項輸性夏能則指電標象之新間浪的餐存恭在塵矛研盾午，眉例破如葉上互升螺時萍間趴（父響乳應(yīng)缺速閑度展）亦和徐超沃調(diào)廢量每（莫阻顛尼興程貸度潔或誓相流對扔穩(wěn)賀定霧性糾）過脫阻勺尼咐二肢階情系謹統(tǒng)駐的境動唯態(tài)來過療程需分做析過原阻郊尼愛系畢統(tǒng)悲響淹應(yīng)吊緩雹慢劇，顧對鞠于把一重般糠要輩求執(zhí)時座間呼響滅應(yīng)婆快破的酷系示統(tǒng)刃過則阻管尼泄響灣應(yīng)枝是柿不抖希古望蠻的棗。但詠在衰有攪些墊應(yīng)和用費場且合表則聞需沉要掠過銜阻凈尼禽響桿應(yīng)催特悼性些：例組如養(yǎng)（1）針大慈慣漢性疑的匪溫腥度來控駛制芬系嫂統(tǒng)利、陪壓苗力舍控戴制腸系妨統(tǒng)蝦等渡。（2）羊指詳示錢儀爛表粘、痕記尚錄謹儀革表我系扎統(tǒng)窄，擴既截要述無尋超饑調(diào)跌、滔時識間錯響擴應(yīng)表盡君可略能澆快委。另贈外明，鼻有啊些拔高旋階雁系彎統(tǒng)遙可世用準過些阻猾尼煮二供階燙系笛統(tǒng)據(jù)近暴似芬。過阻尼動涉態(tài)它性施能瀉指足標賤：庸延羊遲吊時纏間掏、徒上轟升同時律間祖、康調(diào)跳節(jié)汽時廢間因奶為滴求邪上擊述遙指橫標晚，欺要帖解臣一辭個張超慌越諸方氣程杠，炊只噴能座用參數(shù)坊值語方呆法烘求蘇解屠。欣利舍用絮曲押線克逆割合咳法孔給油出眾近竊似坑公精式（1）延遲時間計算（2）上升時間計算p.86圖3-16（3）調(diào)節(jié)時間計算p.86圖3-17例：角度隨動系統(tǒng)如圖所示，設(shè)K為開環(huán)增益，T=0.1(s)為伺服電動機的時間常數(shù)。若要求：單位階躍響應(yīng)無超調(diào)，而且，求K的取值、系統(tǒng)的延遲時間和上升時間解：因為考慮系統(tǒng)盡量快的無超調(diào)響應(yīng)，則可選阻尼比為臨界阻尼二技階項系愧統(tǒng)盼的斗單肢位幅斜燈坡掉響莫應(yīng)（1）喊欠引阻梅尼庸單夸位驅(qū)斜宗坡上響津應(yīng)（2）扣臨裁界昂阻炕尼充單釋位呆斜逼坡汪響災(zāi)應(yīng)（3）觀過乳阻柳尼裳單囑位舅斜講坡目響占應(yīng)P出.牲8刃9方例孟3科-舊3（1）劍改申變逗開孔環(huán)筋增閘益木就丘相孕當藍于樓改繳變熟了重系憤統(tǒng)陶阻響尼緊比垮，漏單堅位殿階敬躍睜響版應(yīng)米的失超趁調(diào)握量藏和消單來位長斜歲坡咳響鉛應(yīng)芝穩(wěn)占態(tài)捐誤槐差魚對塘阻幟尼盼比需的賓要滾求裕正舅好翁相寫反景，擔(dān)難翁以渾折曬衷局；（2）卸若瓣能陽選波擇塊某扔個闖開電環(huán)交增林益柱，善滿擔(dān)足劣穩(wěn)學(xué)態(tài)栗與咱動屠態(tài)徑要霞求墻，翅但決難蜂以懸滿竟足斯擾掉動基作償用悔下?lián)牧芊€(wěn)撐態(tài)積誤辯差乓要害求竹；（3）本在炸有鉗些擾系束統(tǒng)槳不傘能擊降停低丑系產(chǎn)統(tǒng)沫的復(fù)開溉環(huán)愧增汗益詞來腎換繼取該較如小悶的預(yù)超間調(diào)被量怒。二漠階是系塌統(tǒng)執(zhí)性躍能鳳的盜改謠善改雨善巡壽二北階形系桌統(tǒng)媽性浴能護的傷兩廣種悔方晌法儲：薯比膝例-微指分村控宮制測撇速艷反厘饋員控響制（1）懂比撕例-微城分汪控角制1以角紐奉度遼隨渾動墨系埋統(tǒng)帆為愧例(a漏)比苦例滲控紐奉制[心0，t1)系少統(tǒng)英阻嶺尼掉小毛，肉修鴨正儲轉(zhuǎn)肯矩言過抓大結(jié)；代輸初出底超筒調(diào)[努t1,謝t3)轉(zhuǎn)域矩答反罰向蠟，毛起失制蜓動址作眼用儀，地但帳慣廢性逝與乘制皮動童轉(zhuǎn)小矩斧不均夠索大頑，堡仍典超夕調(diào)[灶t3,核t5)誤秩差恒又排為怖正蘋，姜修綢正肺轉(zhuǎn)娃矩犬又瞇為待正穴，見力宗圖輛使胡輸鋪出膽趨墓勢愉減承小…碌…(箭b芒)控牙制胡措究施晝：湖附爽加糟誤積差癢的蔥微紐奉分芒量[圾0，t2)內(nèi)智減永小團正寒向股修渠正勢轉(zhuǎn)班矩尿，產(chǎn)增鏡大筍反碑向盜制樣動浪轉(zhuǎn)息矩辟；[泉t2,共t4)內(nèi)稿減麻小熄反巷向壞制殃動喜轉(zhuǎn)朗矩設(shè)，溝增贈大健正鮮向膀修燃正陣轉(zhuǎn)煮矩理橫論塊分絨析腦：存比府例-微煎分越控粥制材對草系速統(tǒng)宮性譜能掩的勉影休響有元零柔點貍二招階雅系椅統(tǒng)比茶例-微慈分灰控蹈制專不優(yōu)改叫變丸系爐統(tǒng)棒的步自謀然佩頻份率盜，斜但收增僚大拿了歸系至統(tǒng)貪的勒阻捎尼乞比凡。適茶當瘋選梁擇心開鍵環(huán)節(jié)增屋益楚和倚微善分估時匙間胃常內(nèi)數(shù)專，傷既未可除減呼小找系繩統(tǒng)吩斜舊坡輕輸贏入落時格的踏穩(wěn)游態(tài)虎誤票差慎，急又政可尖使?jié)庀禈O統(tǒng)徹具秀有嚇滿困意膚的寒階害躍宣響浴應(yīng)部性孩能芹。P糟.賭9齡2給兇出仔了浩：革（1）的求鞭上廊升腹時域間唱的漂關(guān)抽系團曲古線顧；（2）逆峰智值拉時膚間列；踏（3）燈超膀調(diào)默量鉆；慣（4）罰調(diào)漲節(jié)掠時寶間結(jié)堆論僚：孟（1）駱微賄分丘控廊制盛可惰增朋