控制工程基礎(chǔ)ppt課件第三章 時(shí)域瞬態(tài)響應(yīng)

1、 典型輸入信號(hào)典型輸入信號(hào)i0( )00atx tti0( )00attx tt2i0( )00attx tt0000i0lim0( )00tatttx tttt 或k kkxg tn ( )x t 00limnkknkty txg txg td000sin)(tttatxi3.1節(jié)小結(jié)節(jié)小結(jié) oi11xsxsts3.2.1 一階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)一階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng) i( )1x tt i1xss ooii11111111txsxsxsxstsststsss 1o( )11ttx teto1lglg 1( )e tx tt 1o( )11ttx tetlg1-xo(t)t0o1lglg 1

2、( )e tx tt3.2.2一階系統(tǒng)的單位斜坡響應(yīng)一階系統(tǒng)的單位斜坡響應(yīng) i( )1x ttt i21xss ooi2i211111txsxsxsxstssttsss 1o( )1ttx tt ttet3.2.3 一階系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)一階系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng) i( )x tt i1xs ooii11111ttxsxsxsxstss 1o1( )1ttx tett 1o1( )1ttx tett3.2節(jié)小結(jié)節(jié)小結(jié) oto1o1oddd( )dxtxttxtxtt 1ot( )1ttx tt t tet 1o1( )11ttx tet 11o( )1tttxtetn2on22inn( )( )2

3、xsx ssso22i( )1( )21xsx st stsn1t3.3.1二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng) i( )1x tt i1xss ooii2n22nn12xsxsxsxssss1. 欠阻尼欠阻尼 012onindnd( )( )jjxsx sss2dn1 nno2222ndnd1sxssss nnodd2( )1cos()sin() 11ttx tetett n2od21( )1sinarctan11tex tttd2. 臨界阻尼臨界阻尼12on2in( )( )xsx ss nnon( )11ttx tteet no2nn11xssss3. 過(guò)阻尼過(guò)阻尼 12on22

4、innnn( )( )11xsx sss ooii2n22nnnn222222nnnn111112(1 1)2(1 1)111xsxsxsxsssssss 22nn11o222211()1121 121 1ttx teet 4. 零阻尼零阻尼 02on22in( )( )xsx ss on( )1 cos() 1x ttt o22n1sxsss5. 負(fù)阻尼負(fù)阻尼 0 oxt t 3.3.2二階系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)二階系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng) i( )x tt i1xs ooii2n22nn12xsxsxsxsss nd22no22ndndnd1jjxssss1. 欠阻尼欠阻尼012onindnd( )

5、( )jjxsx sss2dn1 nnod2( )sin() 11tx tettd2. 臨界阻尼臨界阻尼2on2in( )( )xsx ss n2on( )1tx ttet 2no2nxss13. 過(guò)阻尼過(guò)阻尼1 22nnoo111n2( )d( ) d121ttx txtteet 3.3.3 二階系統(tǒng)的單位斜坡響應(yīng)二階系統(tǒng)的單位斜坡響應(yīng) i( )1x ttt i21xss ooii2n222nn12xsxsxsxssss1. 欠阻尼欠阻尼012. 臨界阻尼臨界阻尼13. 過(guò)阻尼過(guò)阻尼13.3節(jié)小結(jié)節(jié)小結(jié)1010012on22inn( )( )2xsx sss1. 上升時(shí)間上升時(shí)間rtto(

6、)x trtrt2. 峰值時(shí)間峰值時(shí)間ptto( )x tpt3. 最大超調(diào)量最大超調(diào)量pmto( )x tpm4. 調(diào)整時(shí)間調(diào)整時(shí)間stto( )x tst5. 延遲時(shí)間延遲時(shí)間dtto( )x tdt6. 振蕩次數(shù)振蕩次數(shù)stto( )x tst時(shí)域性能指標(biāo)的求取時(shí)域性能指標(biāo)的求取1,2ndjs 2dn121arctanrtor( )1x t n2od21( )1sinarctan11tex tttn r2d r2111sinarctan1tet 1. 求取上升時(shí)間求取上升時(shí)間n r0te2r2dn111arctanarccos1t2d r1sinarctan0t2d r1arctant

7、od0dxttn pn pdnd pd p22sincos011tteettpt2. 求取峰值時(shí)間求取峰值時(shí)間 n2od21( )1sinarctan11tex tttn p0tedd pntantantd pp2dn1ttn2nn22npop-1-22-1-1-( ) 11-= 1-sinarctan-11-=mx teeepm3. 求取最大超調(diào)量求取最大超調(diào)量st4. 求取調(diào)整時(shí)間求取調(diào)整時(shí)間 n2od21( )1sinarctan11tex tttn25%1te2snln 0 .0 5ln1t snnln 0 .0 24t snnln 0.053tstn當(dāng)允許有一定超調(diào)時(shí)，工程上一般選當(dāng)

8、允許有一定超調(diào)時(shí)，工程上一般選擇二階系統(tǒng)阻尼比擇二階系統(tǒng)阻尼比在在0.51之間。當(dāng)之間。當(dāng)變小時(shí)，變小時(shí)，愈小，則調(diào)整時(shí)間愈小，則調(diào)整時(shí)間 愈長(zhǎng)；愈長(zhǎng)；而當(dāng)而當(dāng)變大時(shí)，變大時(shí)，愈大，調(diào)整時(shí)間愈大，調(diào)整時(shí)間 也愈也愈長(zhǎng)。長(zhǎng)。 ioooftkxtd xtm xt 2oi2no2222inn1112m sd skxsfskxskmkdkfsm sd skssssmm21p0 .0 0 2 90 .0 30 .6me p22nnn2110 .61 .9 6/tra ds ooi200201limlim18.98.9lim0.03sssxsxssf smsdsksmmsdsksk 8.9297/0.03kn m22n29777.3 kg1.96kmn22 0.6 1.96 77.3181.8/dmnrad s 111o1i111112211,22mmmmnnnnmmmmqrjkkkjkk sbsbsbxsxssa sasak sbsbsbmn qrnspss ooii11122112mmmmqrjkkkjkxsxsxsxsk sbsbsbsspss 2o2221111qrkkkkkjjkjkkksxsssps -2o11-21cos1-sin1-jkkkkqrp ttjkkjkrtkkkxteetet 高階系統(tǒng)的簡(jiǎn)化高階系統(tǒng)的簡(jiǎn)化 3.7 matlab在時(shí)間響應(yīng)分析中的應(yīng)用在時(shí)間響應(yīng)