(熱工自控原理課件)第4章線性控制系統(tǒng)的時(shí)域分析

熱工自控原理課件第4章線性控制系統(tǒng)的時(shí)域分析系統(tǒng)時(shí)間常數(shù)定義系統(tǒng)時(shí)間常數(shù)是系統(tǒng)從初始狀態(tài)到達(dá)其平穩(wěn)響應(yīng)的時(shí)間的度量。意義時(shí)間常數(shù)越小，系統(tǒng)的響應(yīng)速度越快；時(shí)間常數(shù)越大，系統(tǒng)的響應(yīng)速度越慢。公式常見的時(shí)間常數(shù)定義有一階慣性單位階躍響應(yīng)時(shí)間常數(shù)和二階振蕩單位階躍響應(yīng)的時(shí)間常數(shù)。示例例如，在熱工系統(tǒng)中，蒸汽鍋爐的啟動(dòng)時(shí)間常數(shù)是指從鍋爐點(diǎn)火開始到蒸汽產(chǎn)生所需的時(shí)間。單位階躍響應(yīng)定義單位階躍響應(yīng)是系統(tǒng)對(duì)單位階躍輸入的輸出響應(yīng)。特點(diǎn)單位階躍響應(yīng)通常是指數(shù)衰減形式的曲線，代表系統(tǒng)逐漸趨于穩(wěn)定。參數(shù)單位階躍響應(yīng)的重要參數(shù)包括上升時(shí)間、峰值時(shí)間、峰值值和穩(wěn)定時(shí)間。過(guò)度振蕩定義過(guò)度振蕩是系統(tǒng)響應(yīng)超過(guò)穩(wěn)態(tài)值并持續(xù)震蕩一段時(shí)間的現(xiàn)象。原因過(guò)度振蕩通常是由于系統(tǒng)的增益過(guò)大或者穩(wěn)定裕度不足引起。影響過(guò)度振蕩會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定，并可能損壞系統(tǒng)的組件。穩(wěn)態(tài)誤差1定義穩(wěn)態(tài)誤差是系統(tǒng)在達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)與期望輸出之間的差異。2影響因素穩(wěn)態(tài)誤差受到系統(tǒng)的增益、系統(tǒng)類型和輸入信號(hào)的影響。3修正方法常見的修正方法包括增加系統(tǒng)增益、引入積分環(huán)節(jié)和設(shè)計(jì)預(yù)補(bǔ)償器。超調(diào)量與上升時(shí)間超調(diào)量超調(diào)量是單位階躍響應(yīng)峰值與穩(wěn)態(tài)值之間的差距。上升時(shí)間上升時(shí)間是系統(tǒng)從初始狀態(tài)達(dá)到穩(wěn)態(tài)的時(shí)間。穩(wěn)態(tài)誤差公式常見的穩(wěn)態(tài)誤差公式包括零極點(diǎn)分析法和終值定理。1零極點(diǎn)分析法通過(guò)分析系統(tǒng)的零極點(diǎn)分布，計(jì)算穩(wěn)態(tài)誤差。2終值定理利用終值定理計(jì)算穩(wěn)態(tài)誤差，忽略系統(tǒng)初始狀態(tài)。極點(diǎn)、零點(diǎn)和系統(tǒng)穩(wěn)定條件極點(diǎn)極點(diǎn)是系統(tǒng)傳遞函數(shù)的根，決定系統(tǒng)的穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)響