機(jī)械工程控制基礎(chǔ)第三章系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)

Chp.3系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)分析基本要求(1)了解系統(tǒng)時(shí)間響應(yīng)的組成；(2)了解控制系統(tǒng)時(shí)間響應(yīng)分析中的常用的典型輸入信號(hào)。(3)掌握一階系統(tǒng)的定義和基本參數(shù)，能夠求解一階系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)、單位階躍響應(yīng)及單位斜坡響應(yīng)；掌握一階系統(tǒng)時(shí)間響應(yīng)曲線的基本形狀及意義。(4)掌握二階系統(tǒng)的定義和基本參數(shù)；掌握二階系統(tǒng)單位脈沖響應(yīng)曲線、單位階躍響應(yīng)曲線的基本形狀及其振蕩情況與系統(tǒng)阻尼比之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；掌握二階系統(tǒng)性能指標(biāo)的定義及其與系統(tǒng)特征參數(shù)之間的關(guān)系。(5)掌握系統(tǒng)誤差的定義，掌握系統(tǒng)誤差與系統(tǒng)偏差的關(guān)系，掌握誤差及穩(wěn)態(tài)誤差的求法；能夠分析系統(tǒng)的輸入、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)以及干擾對(duì)系統(tǒng)偏差的影響。重點(diǎn)與難點(diǎn)

本章重點(diǎn):(1)一階系統(tǒng)的定義和基本參數(shù)，一階系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)、單位階躍響應(yīng)及單位斜坡響應(yīng)曲線的基本形狀及意義。(2)二階系統(tǒng)的定義和基本參數(shù)；二階系統(tǒng)單位脈沖響應(yīng)曲線、單位階躍響應(yīng)曲線的基本形狀及其振蕩情況與系統(tǒng)阻尼比之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；二階系統(tǒng)性能指標(biāo)的定義及其與系統(tǒng)特征參數(shù)之間的關(guān)系。(3)系統(tǒng)誤差的定義，系統(tǒng)誤差與系統(tǒng)偏差的關(guān)系，誤差及穩(wěn)態(tài)誤差的求法；系統(tǒng)的輸入、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)以及干擾對(duì)系統(tǒng)偏差的影響。

本章難點(diǎn):(1)二階系統(tǒng)單位脈沖響應(yīng)曲線、單位階躍響應(yīng)曲線的基本形狀及其振蕩情況與系統(tǒng)阻尼比之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；二階系統(tǒng)性能指標(biāo)的定義及其與系統(tǒng)特征參數(shù)之間的關(guān)系。(2)系統(tǒng)的輸入、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)以及干擾對(duì)系統(tǒng)偏差的影響?！?.1時(shí)間響應(yīng)及其組成§3.2典型輸入信號(hào)（）§3.3一階系統(tǒng)§3.4二二階系統(tǒng)統(tǒng)（））（））練習(xí)1、二階階系統(tǒng)的的傳遞函函數(shù)為,其無無阻尼固固有頻率率ωn是。A、10B、5C、2.5D、、25B2、二階階欠阻尼尼系統(tǒng)的的上升時(shí)時(shí)間tr為。A、系統(tǒng)統(tǒng)的階躍躍響應(yīng)曲曲線第一一次達(dá)到到穩(wěn)態(tài)值值的98％的時(shí)時(shí)間B、系統(tǒng)統(tǒng)的階躍躍響應(yīng)曲曲線達(dá)到到穩(wěn)態(tài)值值的時(shí)間間C、系統(tǒng)統(tǒng)的階躍躍響應(yīng)曲曲線第一一次達(dá)到到穩(wěn)態(tài)值值的時(shí)間間D、系統(tǒng)統(tǒng)的階躍躍響應(yīng)曲曲線達(dá)到到穩(wěn)態(tài)值值的98％的時(shí)時(shí)間C3、要使使如圖所所示系統(tǒng)統(tǒng)單位階階躍響應(yīng)應(yīng)的最大大超調(diào)量量等于25％，，峰值時(shí)時(shí)間tp為2秒，，試確定定K和Kf的值.練習(xí)_+Xi(s)KXo(s)1+Kfsξ＝0.4解：K=2.93,Kf＝0.47§3.5系系統(tǒng)誤差差分析與與計(jì)算Chp.3系系統(tǒng)的時(shí)時(shí)間響應(yīng)應(yīng)分析基本要求求(1)了解解系統(tǒng)時(shí)時(shí)間響應(yīng)應(yīng)的組成成；(2)了解解控制系系統(tǒng)時(shí)間間響應(yīng)分分析中的的常用的的典型輸輸入信號(hào)號(hào)。(3)掌握握一階系系統(tǒng)的定定義和特特征參數(shù)數(shù)；掌握握一階系系統(tǒng)時(shí)間間響應(yīng)曲曲線線的基本本形狀及及意義。。(4)掌握握二階系系統(tǒng)的定定義和特特征參數(shù)數(shù)；掌握握二階系系統(tǒng)響應(yīng)應(yīng)曲線的的基本形形狀及其其振蕩情情況與系系統(tǒng)阻尼尼比之間間的對(duì)應(yīng)應(yīng)關(guān)系；；掌握二二階系統(tǒng)統(tǒng)性能指指標(biāo)的定定義及其其與系統(tǒng)統(tǒng)特征參參數(shù)之間間的關(guān)系系。(5)掌握握系統(tǒng)誤誤差的定定義，掌掌握系統(tǒng)統(tǒng)誤差與與系統(tǒng)偏偏差的關(guān)關(guān)系，掌掌握誤差差及穩(wěn)態(tài)態(tài)誤差的的求法。。重點(diǎn)與難難點(diǎn)本章重點(diǎn)點(diǎn):(1)一階階系統(tǒng)的的定義和和特征參參數(shù)；一一階系統(tǒng)統(tǒng)時(shí)間響響應(yīng)曲線線的基本本形狀及及意義。。(2)二二階系統(tǒng)統(tǒng)的定義義和特征征參數(shù)；；二階系系統(tǒng)響應(yīng)應(yīng)曲線的的基本形形狀及其其振蕩情情況與系系統(tǒng)阻尼尼比之間間的對(duì)應(yīng)應(yīng)關(guān)系；；二階系系統(tǒng)性能能指標(biāo)的的定義及及其與系系統(tǒng)特征征參數(shù)之之間的關(guān)關(guān)系。(3)系統(tǒng)統(tǒng)誤差的的定義，，系統(tǒng)誤誤差與系系統(tǒng)偏差差的關(guān)系系，系統(tǒng)統(tǒng)誤差及及穩(wěn)態(tài)誤誤差的求求法。本章難點(diǎn)點(diǎn):(1)二階階系統(tǒng)響響應(yīng)曲線線的基本本形狀及及其振蕩蕩情況與與系統(tǒng)阻阻尼比之之間的對(duì)對(duì)應(yīng)關(guān)系系；二階階系統(tǒng)性性能指標(biāo)標(biāo)的定義義及其與與系統(tǒng)特特征參數(shù)數(shù)之間的的關(guān)系。。(2)系統(tǒng)統(tǒng)誤差及及穩(wěn)態(tài)誤誤差的求求法。1、單位位反饋控控制系統(tǒng)統(tǒng)的開環(huán)環(huán)傳遞函函數(shù)為，，則系統(tǒng)統(tǒng)在r(t)=2t輸輸入作用用下，其其穩(wěn)態(tài)誤誤差為。A、B、C、、D、0練習(xí)B2、若F(s)=，，則則=。A、4B、2C、0D、∞B練習(xí)3、系統(tǒng)統(tǒng)類型、、開環(huán)增增益K對(duì)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)穩(wěn)態(tài)誤差差的影響響為。A、系統(tǒng)統(tǒng)型次越越高，開開環(huán)增益益K越小小，系統(tǒng)統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤誤差越小小B、系統(tǒng)統(tǒng)型次越越低，開開環(huán)增益益K越大大，系統(tǒng)統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤誤差越小小C、系統(tǒng)統(tǒng)型次越越高，開開環(huán)增益益K越大大，系統(tǒng)統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤誤差越小小D、系統(tǒng)統(tǒng)型次越越低，開開環(huán)增益益K越小小，系統(tǒng)統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤誤差越小小C4、二階階系統(tǒng)的的傳遞函函數(shù)為,其無無阻尼固固有頻率率ωn是。A、10B、5C、2.5D、、25B練習(xí)5、一閉閉環(huán)系統(tǒng)統(tǒng)的開環(huán)環(huán)傳遞函函數(shù)為，，則則該系統(tǒng)統(tǒng)為。A、0型型系統(tǒng)，，開環(huán)增增益為8B、I型型系統(tǒng)，，開環(huán)增增益為8C、I型型系統(tǒng)，，開環(huán)增增益為4D、0型系統(tǒng)統(tǒng)，開環(huán)環(huán)增益為為46、二階階欠阻尼尼系統(tǒng)的的上升時(shí)時(shí)間tr為。A、系統(tǒng)統(tǒng)的階躍躍響應(yīng)曲曲線第一一次達(dá)到到穩(wěn)態(tài)值值的98％的時(shí)時(shí)間B、系統(tǒng)統(tǒng)的階躍躍響應(yīng)曲曲線達(dá)到到穩(wěn)態(tài)值值的時(shí)間間C、系統(tǒng)統(tǒng)的階躍躍響應(yīng)曲曲線第一一次達(dá)到到穩(wěn)態(tài)值值的時(shí)間間D、系統(tǒng)統(tǒng)的階躍躍響應(yīng)曲曲線達(dá)到到穩(wěn)態(tài)值值的98％的時(shí)時(shí)間CC7、要使使如圖所所示系統(tǒng)統(tǒng)單位階階躍響應(yīng)應(yīng)的最大大超調(diào)量量等于25％，，峰值時(shí)時(shí)間tp為2秒，，試確定定K和Kf的值.練習(xí)_+Xi(s)KXo(s)1+Kfsξ＝0.4解：K=2.93,Kf＝0.478、如圖圖所示系系統(tǒng)的方方框圖，，求當(dāng)輸輸入信號(hào)號(hào)為x(t)=1，干干擾信號(hào)號(hào)n(t)=1時(shí)，系系統(tǒng)總的的穩(wěn)態(tài)偏偏差εss(t)和和總的穩(wěn)穩(wěn)態(tài)誤差差ess(t)。。練習(xí)++N(s)_+X(s)1Y(s)解：1））輸入信信號(hào)x(t)=1(t)引起起的穩(wěn)態(tài)態(tài)偏差：：2）干擾擾信號(hào)n(t)=1(t)引引起的穩(wěn)穩(wěn)態(tài)偏差差：總的穩(wěn)態(tài)偏差和穩(wěn)態(tài)誤差：9、已知某單單位反饋饋控制系系統(tǒng)的開開環(huán)傳遞遞函數(shù)為為，試求在在參考輸輸入x(t)=4+6t+3t2作用下系系統(tǒng)的穩(wěn)穩(wěn)態(tài)誤