一阶系统单位阶跃响应的特点_一阶系统的阶跃响应有什么特点
一、一階系統 用一階微分方程描述的系統。二、一階系統典型的數學模型 三、典型輸入響應1。單位階躍響應 。 y(t)的特點: (1)由動態分量和穩態分量兩部分組成。 (2)是一單調上升的指數曲線。 (3)當t=T時,y=0。632。
(4)曲線的初始斜率為1/T。 性能分析: (1)超調量σ%不存在。 (2)ts=3T或4T。2。單位斜坡響應 y(t)的特點: (1)由動態分量和穩態分量兩部分組成。 (2)輸入與輸出之間存在跟蹤誤差,且誤差值等于系統時間常數“T”。
3。單位拋物線響應 y(t)的特點: 輸入與輸出之間存在誤差為無窮大,這意味著一階系統是不能跟蹤單位拋物線輸入信號的。4。單位脈沖響應y(t)的特點:Y(∞)為t→∞時的輸出值。 對一階系統典型輸入響應的兩點說明: (1)當輸入信號為單位拋物線信號時,輸出無法跟蹤輸入。
(2)三種響應之間的關系:系統對輸入信號微分(積分)的響應,就等于該輸入信號響應的微分(積分)。四、二階系統典型的數學模型 例: 對應的系統結構圖: 對應的微分方程: 二階系統典型的數學模型: 開環傳遞函數 開環傳遞函數五、典型二階系統的單位階躍響應 在初始條件為0下,輸入單位階躍信號時特征方程: 特征方程的根: 二階系統響應特性取決于ξ和wn兩個參數,在ξ不變情況下取決于wn。
1。過阻尼(ξ>1)的情況 特征根及分布情況: 階躍響應: 響應曲線: 2。欠阻尼(ξ<1)的情況 特征根及分布情況: 階躍響應: 響應曲線: 3。臨界阻尼(ξ=1)的情況 特征根及分布情況: 階躍響應: 響應曲線:4。
無阻尼(ξ=0)的情況 特征根及分布情況: 階躍響應: 響應曲線:結論:1、不同阻尼比有不同的響應,決定系統的動態性能。2、實際工程系統只有在0??上升時間:在暫態過程中第一次達到穩態值的時間。 對于二階系統,假定情況0?? 在t=tp時刻對y(t)求導,令其等于零。 經整理得將其代入超調量公式得 3。調節時間ts:輸出量y(t)與穩態值y(∞)之間的偏差達到允許范圍(±2%~±5%),并維持在允許范圍內所需要的時間。 結論: 若使二階系統具有滿意的性能指標,必須選合適的ξ,wn。
wn增大可使ts下降,可以通過提高開環放大系數k來實現;增大阻尼比,可減小振蕩,可通過降低開環放大系數實現。 例有一位置隨動系統,結構圖如下圖所示,其中K=4。 (1)求該系統的自然振蕩角頻率和阻尼比; (2)求該系統的超調量和調節時間; (3)若要阻尼比等于0。
707,應怎樣改變系統放大倍數K? 解(1)系統的閉環傳遞函數為 寫成標準形式 可知 (2)超調量和調節時間 (3)要求ξ=0。707時, 七、提高二階系統動態性能的方法1。比例——微分(PD)串聯校正 未加校正網絡前: 加校正網絡后:校正后的等效阻尼系數: 2。
輸出量微分負反饋并聯校正 未加校正網絡前: 加校正網絡后:兩種校正方法校正后等效阻尼系數: 由于 可得 由于阻尼系數上升,超調量下降,從而提高了系統的動態性能。
全部
總結
以上是生活随笔為你收集整理的一阶系统单位阶跃响应的特点_一阶系统的阶跃响应有什么特点的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇: java 线程由浅入深_由浅入深,Jav
- 下一篇: html5 输入框有值无效,HTML5基