第3章控制系统的时坷分析 内容提要 控制系统在典型输入信号作用下的动态过 程的品质及稳态性能直接表征了系统的优劣。 系统的稳定性是系统正常工作的首要条件,系 统的稳定性完全由系统自身的结构和参数决定, 而与系统的输入无关;系统的稳态误差是系统 的稳态性能指标,它标志着系统的控制精度; 系统的时域响应可定性或定量分析系统的动态 性能。介绍了如何用 MATLAB和 SIMUL INK进行瞬 态响应分析
第3章 控制系统的时域分析 内 容 提 要 控制系统在典型输入信号作用下的动态过 程的品质及稳态性能直接表征了系统的优劣。 系统的稳定性是系统正常工作的首要条件，系 统的稳定性完全由系统自身的结构和参数决定， 而与系统的输入无关；系统的稳态误差是系统 的稳态性能指标，它标志着系统的控制精度； 系统的时域响应可定性或定量分析系统的动态 性能。介绍了如何用MATLAB和SIMULINK进行瞬 态响应分析
知识要点 系统稳定的充分必要条件, Routh判据, 误差与稳态误差的定义,静态误差系数及系 统的型号,线性定常一阶、二阶系统的时域 响应及动态性能的计算,高阶系统的主导极 点,偶极子及高阶系统的降阶
知 识 要 点 系统稳定的充分必要条件，Routh判据， 误差与稳态误差的定义，静态误差系数及系 统的型号，线性定常一阶、二阶系统的时域 响应及动态性能的计算，高阶系统的主导极 点，偶极子及高阶系统的降阶
目录 531线性定常系统的时域响应 532控制系统时域响应的性指标 53.3线性定常系统的稳定性 ÷53.4系统的稳态误差 53.5一阶系统的时域响应 ÷53.6二阶系统的时域响应 53,7高阶系统的瞬态响应 §3.8用 MATLAB和 SIMULINK进行瞬 态响应分析 第3章控制系统的时域分析
第3章 控制系统的时域分析 目 录 ❖ §3.1 线性定常系统的时域响应 ❖ §3.2 控制系统时域响应的性能指标 ❖ §3.3 线性定常系统的稳定性 ❖ §3.4 系统的稳态误差 ❖ §3.5 一阶系统的时域响应 ❖ §3.6 二阶系统的时域响应 ❖ §3.7 高阶系统的瞬态响应 ❖ §3.8 用MATLAB和SIMULINK进行瞬 态响应分析
§3.1线性定常系统的时域响应 对于一单输入单输出n阶线性定常系统, 可用一n阶常系数线性微分方程来描述。 d ct) dc(t) +a1 +…+a +a,c(t) d t d"r(),.d" dr(t) +bnr(t)(3-1) 第3章控制系统的时域分析
第3章 控制系统的时域分析 §3.1 线性定常系统的时域响应 对于一单输入单输出n阶线性定常系统， 可用一n阶常系数线性微分方程来描述。 ( ) (3-1) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 b r t dt dr t b dt d r t b dt d r t b a c t dt dc t a dt d c t a dt d c t a m m m m m m n n n n n n = + + + + + + + + − − − − − −
系统在输入信号r()作用下,输出c() 随时间变化的规律,即式(3-1)微分方程 的解,就是系统的时域响应。 由线性微分方程理论知,方程式的解 由两部分组成,即 C(D)=c1()+c2() (3-2) c1()对应齐次微分方程的通解 c2()非齐次微分方程的一个特解 第3章控制系统的时域分析
第3章 控制系统的时域分析 系统在输入信号r(t)作用下，输出c(t) 随时间变化的规律，即式(3-1)微分方程 的解，就是系统的时域响应。 由线性微分方程理论知，方程式的解 由两部分组成，即 c(t)=c1 (t)+c2 (t) (3-2) c1 (t)——对应齐次微分方程的通解 c2 (t)——非齐次微分方程的一个特解