控制系统的性能分析.ppt
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1、控制工程基础,1,第六章 控制系统的性能分析,第一节 灵敏度第二节 控制系统的时域和频域性能指标第三节 控制系统的误差分析和计算,控制工程基础,2,6.1 灵敏度,灵敏度是系统对各个孤立环节依赖关系的度量。,设是前向通道传函G(S)的一个参数,则G(S)对于参数 的灵敏度定义为:,控制工程基础,3,对 的灵敏度比前向通道传函G(S)对 的灵敏度降低了 倍。闭环系统优点:降低误差,控制工程基础,4,若为反馈回路H(S)的一个参数,对 的灵敏度为:,控制工程基础,5,例61,控制工程基础,6,6.2 控制系统的时域和频域性能指标,主要介绍时域性能指标和频域性能指标之间的关系。,6.2.1 时域性能
2、指标,上升时间:峰值时间:最大超调量:调整时间:,6.2.2 频域性能指标和时域性能指标的关系,零频值:M(0)谐振峰值:谐振频率:带宽:,控制工程基础,7,控制工程基础,8,零频值:M(0),指频率趋于0时,系统稳态输出的幅值与输入幅值之比。,控制工程基础,9,2.复现带宽与复现频率,若给定为系统复现低频输入信号的允许误差,而系统复现低频输入信号的误差不超过 时的最高频率为,则 称为复现频率,0 为复现带宽。,控制工程基础,10,3.相对谐振峰值 和谐振频率,控制工程基础,11,由式6-10,11,6-12,控制工程基础,12,控制工程基础,13,4.截止频率 和带宽0,:是指闭环频率特性的
3、幅值 下降到其零频值M(0)的70.7%的频率,对M(0)=1的系统,对数幅值为3dB时的频率就是截止频率,频率范围0 为带宽。,输入频率高于,则输出急剧衰减,形成响应的截止状态,故 称为截止频率。,对二阶系统,当,对高阶系统,控制工程基础,14,总结:,控制工程基础,15,6.2.3 开环对数频率特性与时域性能指标的关系,1.低频段,开环玻德图 上第一个转折频率之前的频段,主要影响时间响应的结尾段。,开环玻德图低频段渐近线的斜率反映系统含积分环节的个数(系统型别),而它的高度则反映系统的开环增益,因此,低频渐近线的斜率和高度决定着系统的稳态精度。,一般在保证稳定的前提下,K越大,系统型别越高
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