文档介绍：第 3 章
时域分析法
自动控制原理
孙韬

主要内容
基本概念
自动控制系统的时域指标
一阶系统的阶跃响应
二阶系统的阶跃响应
高阶系统的阶跃响应
控制系统的代数稳定判据
稳态误差
本章小结
基本概念
控制系统的性能要求
系统应是稳定的
系统达到稳定时,应满足给定的稳态误差的要求
系统在暂态过程中应满足暂态品质的要求
控制系统的分析方法
时域分析
频域分析
基本概念
时域分析的目的
设法从微分方程判断出系统运动的主要特征而不必准确地把微分方程解出来——从工程角度分析系统运动规律。
时域响应的构成
暂态响应(暂态分量)+稳态响应(稳态分量)
在分析中,常用典型的输入信号作用于系统进行分析。
自动控制系统的典型输入信号
(1)阶跃函数
A=1时称为单位阶跃函数
(2)斜坡函数
A=1时称为单位斜坡函数
自动控制系统的典型输入信号
(3)抛物线函数
当A=1/2时,称为单位抛物线函数
自动控制系统的典型输入信号
(4)脉冲函数
当A=1时,称为单位脉冲函数(t)
自动控制系统的典型输入信号
(5)正弦函数
用正弦函数作输入信号,可以求得系统对不同频率的正弦输入函数的稳态响应,由此可以间接判断系统的性能。
自动控制系统的典型输入信号
控制系统的时域指标
概述
控制系统的时域性能指标,是根据系统在单位阶跃函数作用下的时间响应——单位阶跃响应确定的,通常以h(t)表示。
实际应用的控制系统,多数具有阻尼振荡的阶跃响应,如下图所示: