1、第三章第三章 控制系统的时域分析控制系统的时域分析第一节第一节 典型的测试信号典型的测试信号第二节第二节 一阶系统的时域响应一阶系统的时域响应第三节第三节 二阶系统的时域响应二阶系统的时域响应第四节第四节 高阶系统的时域响应高阶系统的时域响应第五节第五节 线性定常系统的稳定性线性定常系统的稳定性第六节第六节 劳斯稳定判据劳斯稳定判据第七节第七节 控制系统的稳态误差控制系统的稳态误差* 1第三章 控制系统的时域分析第一节 典型的测试信号典型的测试信号一般应具备两个条件自动控制理论自动控制理论( 1)信号的数学表达式要简单( 2)信号易于在实验室中获得一、阶跃输入图 3-1 典型试验信号a) 阶跃
2、信号 b) 斜坡信号 c) 等加速度信号 二、斜坡信号(3-1)Date 2第三章 控制系统的时域分析四、脉冲信号自动控制理论自动控制理论图 3-2三、等加速度信号等加速度信号是一种抛物线函数,其数学表达式为五、正弦信号正弦信号的数学表达式为Date 3第三章 控制系统的时域分析第二节 一阶系统的时域响应一阶系统的方框图如图 3-3所示,它的传递函数为图 3-3 一阶系统的框图a) 一阶系统框图 b) 等效框图一、单位阶跃响应自动控制理论自动控制理论Date 4第三章 控制系统的时域分析表示阶跃 响应曲线 C(t)上升到其终值的 63.2%时,对应的时间就是系统的时间常数 T二、单位斜坡响应自
3、动控制理论自动控制理论Date 5第三章 控制系统的时域分析三、单位脉冲响应线性定常系统的性质( 1)一个输入信号导数的时域响应等于该输入信号的时域响应的导数( 2)一个输入信号积分的时域响应等于该输入信号的时域响应的积分结论 : 了解一种典型信号的响应,就可知道其它信号作用下的响应。自动控制理论自动控制理论Date 6第三章 控制系统的时域分析第三节 二阶系统的时域响应一、传递函数的推导图 3-6 位置随动系统原理图自动控制理论自动控制理论图 3-6中 :Date 7第三章 控制系统的时域分析图 3-7 图 3-6所示系统的框图a) 图 3-6所示系统的框图 b) 系统的简化框图二、二阶系统的单位阶跃响应标准形式:自动控制理论自动控制理论Date 8第三章 控制系统的时域分析图 3-8 二阶系统的框图1、自动控制理论自动控制理论其拉氏反变换为 :Date 9第三章 控制系统的时域分析或写作2、自动控制理论自动控制理论其拉氏反变换为 :Date 10第三章 控制系统的时域分析