西北工业大学自动化学院：《自动控制原理》课程教学资源（PPT课件讲稿）第11讲 线性系统的稳定性分析

归首士学 NORTHWESTERN POLYTFCHNICAL UNTVERSITY 课程回顾(1) (1)改暮三阶糸统动态性能的措施 R( K R(S) K C(s s(s+1) s(s+1) 测速反馈控制 比例+微分控制 增加阻尼 提前控制 (2)附加开环零点的影响 改变:特征方程系数→特征根→模态→阶跃响应→性能 (3)附加闭环零点的影响 改变:部分分式系数→模态的加权值→阶跃响应→性能

课程回顾（1） （1）改善二阶系统动态性能的措施 （2）附加开环零点的影响 增加阻尼 （3）附加闭环零点的影响 测速反馈控制 改变：特征方程系数→特征根→模态→阶跃响应→性能 改变：部分分式系数→模态的加权值→阶跃响应→性能 比例+微分控制 提前控制

归首士学 NORTHWESTERN POLYTFCHNICAL UNTVERSITY 课程回顾(2) §3.4.1高阶糸统单位阶跃响应 (S-Z Φ(s)= M(s)bmS"+bm-S"+..+b,S+bo n≥n D(s) anS"+au-S+.+a,s+a II(-4) j c()、M(0) +∑ M(S) (0)=-a, SD(S) +∑4 e -oi' sin((alt+q 1=-a±jod §34.2闭环主导极点 §34.3估算高阶糸统动态指标的零点极点法

课程回顾（2） n m s K s z a s a s a s a b s b s b s b D s M s s n j j m i i n n n n m m m m                        1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 ( ) ( ) ( ) ( ) ( )                    i di i i i i i j di i t i t s e A e t sD s M s D M c t         sin   ( ) ( ) (0) (0) ( ) §3.4.1 高阶系统单位阶跃响应 §3.4.2 闭环主导极点 §3.4.3 估算高阶系统动态指标的零点极点法

归首士学 旬动控制原理 (第11讲) §3线性系统的时域分析与校正 §3.1概述 §3.2一阶系统的时间响应及动态性能 §3.3二阶系统的时间响应及动态性能 §3.4高阶系统的阶跃响应及动态性能 §3.5线性系统的稳定性分析 §3.6线性系统的稳态误差 §3.7线性系统时域校正

自动控制原理 （第 11 讲） §3 线性系统的时域分析与校正 §3.1 概述 §3.2 一阶系统的时间响应及动态性能 §3.3 二阶系统的时间响应及动态性能 §3.4 高阶系统的阶跃响应及动态性能 §3.5 线性系统的稳定性分析 §3.6 线性系统的稳态误差 §3.7 线性系统时域校正

归首士学 NORTHWESTERN POLYTFCHNICAL UNTVERSITY (第11讲) §3.5线性系统的稳定性分析

自动控制原理 （第 11 讲） §3.5 线性系统的稳定性分析

归首士学 NORTHWESTERN POLYTFCHNICAL UNTVERSITY §3.5 线性糸统的稳定性分析(1) §3.5.1稳定性的概念 稳定是控制系统正常工作的首要条件。分析、判定系 统的稳定性,并提出确保系统稳定的条件是自动控制理论 的基本任务之一。 稳定 临界稳定 不稳定 定义:如果在扰动作用下系统偏离了原来的平衡状态,当 扰动消失后,系统能够以足够的准确度恢复到原来 的平衡状态,则系统是稳定的;否则,系统不稳定

§3.5 线性系统的稳定性分析（1） §3.5.1 稳定性的概念 稳定是控制系统正常工作的首要条件。分析、判定系 统的稳定性，并提出确保系统稳定的条件是自动控制理论 的基本任务之一。 定义：如果在扰动作用下系统偏离了原来的平衡状态，当 扰动消失后，系统能够以足够的准确度恢复到原来 的平衡状态，则系统是稳定的；否则，系统不稳定