文档介绍：前1~4节基本要求?一阶系统特征参数(时间常数 T )与动态指标之间的关系。?复极点位置的表示方法及其关系。?典型欠阻尼二阶系统特征参数与动态指标间的关系(计算公式)。?系统动态性能随极点位置变化的规律。?附加开环零极点与附加闭环零极点的区别及对系统性能的影响。?附加闭环零点、闭环极点对系统性能的影响。?主导极点、非主导零极点和偶极子的概念及其对系统动态指标估算方法。 1 线性系统稳定性分析?系统稳定性概念?稳定的充要条件?稳定性判断方法 2 ?李亚普诺夫稳定性叙述: 若线性控制系统在扰动影响下其动态过程随着时间的推移逐渐衰减并趋于零(原平衡点),则称系统渐近稳定,简称稳定。若系统在扰动影响下,其动态过程随着时间的推移而发散,则称系统不稳定。?系统受扰动偏离了平衡状态,当扰动消除后系统能够恢复到原来的平衡状态,则称系统稳定,反之称系统不稳定。 3 ?线性系统稳定的充要条件: 闭环系统特征方程的所有根均具有负实部;或者说闭环传递函数的极点均严格位于左半平面。?系统的稳定性只与系统自身结构参数有关, 而与初始条件、外作用大小无关;系统稳定性只取决于系统特征根(闭环极点), 而与系统零点无关。 4 S平面特征根分布与稳定性关系 5 ?线性系统稳定充要条件?奈奎斯特稳定性判据?对数频率稳定性判据?李亚普诺夫稳定性判据?代数稳定判据赫尔维茨稳定判据劳斯稳定判据 6 线性系统稳定的充要条件: 系统特征方程 D(s)=a 0s n + a 1 s n-1 +…+a n-1 s+ a n =0(a 0 >0) 各项系数构成的劳斯表第一列各值均为正值。 ROUTH 表中第一列出现变号的次数即是系统所包含的右半平面极点数。 78 010 4 2 3?????SSS例 3-1 试用劳斯判据判别系统的稳定性。解:列劳斯表 4 0 1 4 2 310 010 0517 1??? S S S S该表第一列系数符号不全为正,因而系统是不稳定的;且符号变化了两次,所以该方程中有二个根在 S的右半平面。??已知一调速系统的特征方程式为 9 劳斯判据特殊情况劳斯表某一行中的第一项等于零,而该行的其余各项不等于零或没有其余项。??若劳斯表第一列中系数的符号有变化,其变化的次数就等于该方程在 S右半平面上根的数目,相应的系统为不稳定。??如果第一列上面的系数与下面的系数符号相同,则表示该方程中有一对共轭虚根存在,相应的系统也属不稳定。是以一个很小的正数来代替为零的这项解决的办法据此算出其余的各项,完成劳斯表的排列 10