时间特性分析法

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1、 )0(0 )0()( ttRtx stLsX 1)(1)( )0(0 )0()( t tRttx 2)( sRRtLsX )0(0 )0(2)( 2t tRttx 322)( sRRtLsX ),0(0 )0(1)( htt hthtx )0(0 )0()( ttt 1)( dtt 1)()( tLsX %100)( )()(% y ytyM pp 11)( )()( TssX sYs Ts1 11Ts X(s) Y(s) Y(s) + - Y(s) E(s) X(s) 图 3-4 一 阶 系 统 a) b) ssX 1)( (3-2)1( 1)(11)( TsssXTssY 11)( Ts

2、TssY (3-3) )0(1)( tety Tt (3-4) TeTdttdy tTt 11)( 0 21)( ssX )1( 1)(11)( 2 TsssXTssY Ts TsTssY 11)( 2 TtTeTtty )( （ 3-8） )1()()()()( TtTt eTTeTtttytxte （ 3-9） 0 Tte 1)( sX11)( TssY TteTty 1)( 阶 跃 输 入 sRsX )(斜 坡 输 入 2)( sRsX 脉 冲 输 入 RsX )(阶 跃 输 入 )1()( TteRty )0( t斜 坡 输 入 )()( TtTeTtRty )0( t脉 冲 输 入

3、TteTRty )( )0( t 1)( )( TsksX sY (3-12) )1()( Ttekty )0( t)()( TtTeTtkty )0( tTteTkty )( )0( t 121.0 20)( ssG 101.0 95.02121.0 20)(1 )()( )( sssGsGsX sY 95.0k )(01.0 sT )1(95.0)1(95.0)1()( 10001.0 ttTt eeekty 1210)( )( ssX sY 1610)( )( ssX sY )(21 sT )(6 2 sT 110k 11.0 101)( sTsksG )(20)()(2.5 txtyt

4、y 4.0815.2 20)( )()( sssX sYsG eL LL ts ssXsGtg 0.4-1 11 84.08 14.08)()()( )1(204.01120 14.08)()()( 0.4-1 11 eL LL tss sssXsGth )()( thtg t ttgth 0 )d()()( th t ttg0 )d( 22 22)( )( nnn sssX sY 22 22 nnn ss )2( 2 nnss X(s) Y(s) Y(s) Y(s) E(s) X(s) + - ssX 1)( ssssY nnn 12)( 22 2 （ 3-13） 02 22 nnss （

5、3-14） 122,1 nns )1)(1()( 22 2 nnnn n ssssY 22 )()( nnsssY 2)(11)( nnn ssssY )1(11)( teteety nttnt nnn )1)(1()( 22 2 nnnn n ssssY 1)11(21)11(21 2 1222 122 nnnn sss 122,1 nns tnety )1(22 2)11(2 11)( )0( ttne )1(22 2)11(2 1 21 nd )()( 2 dndn n jsjsssY 2222 )()(1 dn ndn n ss ss )sin1(cos1)( 2 ttety ddtn

6、 )1arctansin(11 22 te dtn )0( t 21d n 稳 定 边 界 极 点 实 部 大 于 零 ， 响 应 发 散 ， 系 统 不 稳 定21,2 j 1n ns 点 点 结 论1、 二 阶 系 统 的 阻 尼 比 决 定 了 其 振 荡 特 性 论 0 时 ， 阶 跃 响 应 发 散 ， 系 统 不 稳 定 ； = 0时 ， 出 现 等 幅 振 荡 0 1.05*yss, 计 算 调 整 时 间 n=1; end;end; t1=t(i);cs=length(t);j=cs+1;n=0;while n=0, j=j-1; if j=1, n=1; elseif y(j

7、)0.95*yss,n=1; end;end; t2=t(j);if t2t2, ts=t1 endelseif t2tp, if t2t1, ts=t2 else ts=t1endend 0 5 10 15 20 25 30 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 Sigma = 135.5371 （ 最 大 百 分 比 超 调 量 ） tp = 1.5000 （ 峰 值 时 间 ） ts = 24.4000 （ 调 整 时 间 ） 一 基 本 要 求（ ） 了 解 系 统 时 间 响 应 的 组 成 ； 初 步 掌 握 系 统 的 特征 根 的 实 部 和 虚 部 对 系 统 自 由

8、 响 应 项 的 影 响 情 况 ， 掌握 系 统 稳 定 性 与 特 征 根 实 部 的 关 系 。（ ） 了 解 控 制 系 统 时 间 响 应 分 析 中 的 常 用 的 典 型 输入 信 号 及 其 特 点 。（ ） 掌 握 一 阶 系 统 的 定 义 和 基 本 参 数 ， 能 够 求 解 一阶 系 统 的 单 位 脉 冲 响 应 ， 单 位 阶 跃 响 应 及 斜 坡 响 应 ；掌 握 一 阶 系 统 时 间 响 应 曲 线 的 基 本 形 状 及 意 义 。 掌 握线 性 系 统 中 存 在 微 分 关 系 的 输 入 ， 其 输 出 也 存 在 微 分关 系 的 基 本 点 结

9、 。（ ） 掌 握 二 阶 系 统 的 定 义 和 基 本 参 数 ； 掌 握 二 阶 系统 单 位 脉 冲 响 应 曲 线 ， 单 位 阶 跃 响 应 曲 线 的 基 本 形 状及 振 荡 情 况 与 系 统 阻 尼 比 之 间 的 对 应 关 系 ； 掌 握 二 阶系 统 性 能 指 标 的 定 义 及 其 与 系 统 特 征 参 数 之 间 的 关 系 。 （ ） 了 解 主 导 极 点 的 定 义 及 作 用 。二 重 点（ ） 系 统 稳 定 性 与 特 征 根 实 部 的 关 系 。（ ） 一 阶 系 统 的 定 义 和 基 本 参 数 ， 一 阶 系 统 的 单 位 脉 冲响 应

10、 ， 单 位 阶 跃 响 应 及 单 位 斜 坡 响 应 曲 线 的 基 本 形 状 及 意义 。（ ） 二 阶 系 统 的 定 义 和 基 本 参 数 ； 二 阶 系 统 单 位 脉 冲 响应 曲 线 ， 单 位 阶 跃 响 应 曲 线 的 基 本 形 状 及 其 振 荡 情 况 与 系统 阻 尼 比 之 间 的 对 应 关 系 ； 二 阶 系 统 性 能 指 标 的 定 义 及 其与 系 统 特 征 参 数 之 间 的 关 系 。 三 难 点二 阶 系 统 单 位 脉 冲 响 应 曲 线 ， 单 位 阶 跃 响 应 曲 线 的 基 本形 状 及 其 振 荡 情 况 与 系 统 阻 尼 比 之 间 的 对 应 关 系 ； 二 阶系 统 性 能 指 标 的 定 义 及 其 与 系 统 特 征 参 数 之 间 的 关 系 。