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Chap3 线性系统的时域分析法

系统时间响应的性能指标

典型输入信号

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动态过程和稳态过程

  • 控制系统的响应由动态过程和稳态过程组成
  • 动态过程:系统在典型输入信号作用下,系统输出量从初始状态到最终状态的响应过程,又称过渡过程或瞬态过程
  • 稳态过程:系统在典型输入信号作用下,当时间 t 趋于无穷时,系统输出量的表现方式

动态性能和稳态性能

  • 控制系统的性能包括动态性能和稳态性能,性能指标通常通过系统的单位阶跃响应来定义
    • 上升时间 \(t_r\):响应从终值 10% 上升到终值 90% 所需的时间;亦可定义为响应从零第一次上升到终值的时间
    • 峰值时间 \(t_p\):响应超过其终值到达第一个峰值所需的时间
    • 调节时间 \(t_s\):响应到达并保持在终值 \(\pm\)5% 内所需的最短时间
    • 超调量 \(\sigma \%\):又称最大超调量或百分比超调量,响应的最大偏离量 \(c(t_p)\) 与终值 \(c_{\infty}\) 的差与终值比的百分数,即

    反映系统的动态性能的阶跃响应指标

    \[\sigma \%=\frac{c(t_p)-c(\infty)}{c(\infty)}\times 100\%\]
  • 反映系统的稳态性能的阶跃响应指标

    • 稳态误差

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一阶系统的时域分析

二阶系统的时域分析

高阶系统的时域分析

线性系统的稳定性分析

线性系统的稳态误差计算

控制系统时域设计

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