四、二阶系统的时间响应1、二阶系统 其中,T为时间常数,也称为无阻尼自由振荡 周期, 为阻尼比; n1/T为系统的无阻尼固有频率。二阶系统的特征方程:极点(特征根): 临界阻尼二阶系统: 1具有两个相等的负实数极点:系统包含两类瞬态衰减分量: 过阻尼二阶系统: 1具有两个不相等的负实数极点:系统包含两类瞬态衰减分量: 欠阻尼二阶系统(振荡环节): 0 1具有一对共轭复数极点:系统时域响应含有衰减的复指数振荡项:其中,称为阻尼振荡频率。 零阻尼二阶系统: 0具有一对共轭虚极点:系统时域响应含有复指数振荡项: 负阻尼二阶系统: 0极点实部大于零,响应发散,系统不稳定。2、二阶系统的单位脉冲响应 0 1: = 1: = 0: 1:3、二阶系统的单位阶跃响应 欠阻尼(0 1)状态 其中,欠阻尼二阶系统单位阶跃响应曲线5 10 1500.20.40.60.811.21.41.61.82tpxo(t)=0.2=0.4=0.6=0.8tq 欠阻尼二阶系统单位阶跃响应的特点 xo( ) = 1,无稳态误差; 瞬态分量为振幅等于 的阻尼 正弦振荡,其振幅衰减的快慢由和n决定。 阻尼振荡频率 ; 振荡幅值