中科大自动控制理论内部讲义二 (09-16)
中科大考研自动控制理论内部讲义二 (09-16)
第三讲:时域分析
重点:掌握二阶系统的性能分析,以及高阶系统转化为低阶系统的思想。
用前面的知识分析系统的性能:稳定性、瞬态性能、稳态性能,分析方法分为时域和频域两种方法,本讲主要讲述时域分析方法。 一、典型输入信号
(单位)阶跃函数(Step function) 1(t),t 0 (单位)斜坡函数(Ramp function) 速度 t,t 0 (单位)加速度函数(Acceleration function)抛物线 (单位)脉冲函数(Impulse function)
12
t,t 0 2
(t),t 0
正弦函数(Simusoidal function),当输入作用具有周期性变化时。 二、脉冲响应函数
Y(s) G(s)R(s) --- y(t) g(t)*r( t)
脉冲响应函数时系统传递函数的拉普拉斯反变换,故线性时不变系统的传递函数和脉冲响应函数所包含的信息是相同的;它和传递函数一样可以表征系统的动态特性,可以用它求出系统对任意输入信号的输出响应,并有脉冲响应函数求出系统的传递函数。
三、一阶系统
(第9课时开始)
用一阶微分方程描述的控制系统称为一阶系统。

+
+
(a) 电路图

(b)方块

图
(c)等效方块图
当初使条件为零时,其传递函数为 (s)
C(s)1
R(s)TS 1
(s)
更一般的可以写成:
C(s)K
,K为稳态增益。 R(s)TS 1
下面分别就不同的典型输入信号,分析该系统的时域响应。
当初使条件为零时,分别就不同的典型输入信号,分析该系统的时域响应。 (1)单位阶跃响应


