文档介绍：1第四章控制系统的性能指标 2 引言控制系统的稳态响应及稳态误差控制系统的瞬态响应及时域性能指标控制系统的频域性能指标典型输入信号典型输入信号 1. 1. 阶跃函数阶跃函数当当R=1 R=1 时,为单位阶跃函数时,为单位阶跃函数拉氏变换: 拉氏变换: 2. 2. 斜坡函数斜坡函数( (等速度信号等速度信号) ) 当当R=1 R=1 时,为单位斜坡函数时,为单位斜坡函数拉氏变换: 拉氏变换: 4 3. 3. 抛物线函数抛物线函数( (等加速度信号等加速度信号) ) 当当R=1 R=1 时,为单位抛物线函数时,为单位抛物线函数 4. 4. 脉冲函数脉冲函数当当R=1 R=1 时为单位脉冲函数时为单位脉冲函数, ,而而ε→ε→ 0 0为理想脉冲函数为理想脉冲函数拉氏变换: 拉氏变换: 拉氏变换: 拉氏变换: 5 5. 5. 正弦函数正弦函数拉氏变换: 拉氏变换: ????——角频率, 角频率, ????= = 2 2 ???? f f = =2 2 ????/ / T T ; ; f f ——振荡频率; 振荡频率; 其中其中: : A A ——幅值或振幅; 幅值或振幅; T T ——振荡周期振荡周期控制系统的输出响应控制系统的输出响应线性定常系统运动微分方程: 线性定常系统运动微分方程: 利用线性解析法得到的微分方程的通解: 利用线性解析法得到的微分方程的通解: 7 利用拉氏变换法得到的微分方程的通解: 利用拉氏变换法得到的微分方程的通解: 利用传递函数求得的系统的输出响应,是由输入量利用传递函数求得的系统的输出响应,是由输入量决定的零状态响应。决定的零状态响应。 8 系统输出响应的常用表达形式: 系统输出响应的常用表达形式: 在典型输入信号作用下,任何一个控制系统的零状在典型输入信号作用下,任何一个控制系统的零状态响应,均由动态响应分量和稳态响应分量两部分态响应,均由动态响应分量和稳态响应分量两部分构成。构成。 9 系统输出响应的拉氏变换表达形式: 系统输出响应的拉氏变换表达形式: ( ) ( ) ( ) Y s G s R s ?在零状态输出响应中: 在零状态输出响应中: 10 控制系统的稳态响应及稳态误差控制系统的稳态响应及稳态误差典型输入信号的稳态响应典型输入信号的稳态响应稳态响应: 稳态响应: 当当t t→∞→∞时,系统输出响应时,系统输出响应输出响应通过反拉氏变换得到: 输出响应通过反拉氏变换得到: 控制系统输出量的稳态响应与传递函数和输入信号控制系统输出量的稳态响应与传递函数和输入信号的形式有关的形式有关