第三章系统的时间响应分析

1、2022-5-24机械工程控制基础机械工程控制基础 机械工程控制基础机械工程控制基础2022-5-24第三章第三章 系统时间响应分析系统时间响应分析 机械工程控制基础机械工程控制基础2022-5-243.1 时间响应及其组成时间响应及其组成 机械工程控制基础机械工程控制基础2022-5-243.1 时间响应及其组成时间响应及其组成 机械工程控制基础机械工程控制基础2022-5-243.1 时间响应及其组成时间响应及其组成 机械工程控制基础机械工程控制基础2022-5-243.1 时间响应及其组成时间响应及其组成 机械工程控制基础机械工程控制基础2022-5-243.1 时间响应及其组成时间响应

2、及其组成 机械工程控制基础机械工程控制基础2022-5-243.1 时间响应及其组成时间响应及其组成 机械工程控制基础机械工程控制基础2022-5-243.1 时间响应及其组成时间响应及其组成 机械工程控制基础机械工程控制基础2022-5-243.1 时间响应及其组成时间响应及其组成 机械工程控制基础机械工程控制基础2022-5-243.2 一阶系统时间响应一阶系统时间响应 机械工程控制基础机械工程控制基础2022-5-243.2 一阶系统时间响应一阶系统时间响应：时间常数：时间常数 机械工程控制基础机械工程控制基础2022-5-243.2 一阶系统时间响应一阶系统时间响应T T：时间常数：时

3、间常数 机械工程控制基础机械工程控制基础2022-5-243.2 一阶系统时间响应一阶系统时间响应T T：时间常数：时间常数 机械工程控制基础机械工程控制基础2022-5-243.3 二阶系统时间响应二阶系统时间响应oninnX ( s)G( s)X ( s)ss 2222nnss2220,nns 21 21 机械工程控制基础机械工程控制基础2022-5-243.3 二阶系统时间响应二阶系统时间响应oninnX ( s)G( s)X ( s)ss 2222 当当 ，系统为欠阻尼系统时，系统为欠阻尼系统时 1021nd: :二阶系统的有阻尼固有频率二阶系统的有阻尼固有频率 机械工程控制基础机械工

4、程控制基础2022-5-243.3 二阶系统时间响应二阶系统时间响应 ：特征参数：特征参数oninnX ( s)G( s)X ( s)ss 2222 当当 ，系统为零阻尼系统时，系统为零阻尼系统时 0 机械工程控制基础机械工程控制基础2022-5-243.3 二阶系统时间响应二阶系统时间响应 ：特征参数：特征参数oninnX ( s)G( s)X ( s)ss 2222 当当 ，系统为临界阻尼系统时，系统为临界阻尼系统时 1 机械工程控制基础机械工程控制基础2022-5-243.3 二阶系统时间响应二阶系统时间响应 ：特征参数：特征参数oninnX ( s)G( s)X ( s)ss 2222

5、 当当 ，系统为过阻尼系统时，系统为过阻尼系统时 1 机械工程控制基础机械工程控制基础2022-5-243.3 二阶系统时间响应二阶系统时间响应 ：特征参数：特征参数oninnX ( s)G( s)X ( s)ss 2222 当当 ， 系统为欠阻尼系统时系统为欠阻尼系统时 1021nd: :二阶系统的有阻尼固有频率二阶系统的有阻尼固有频率 机械工程控制基础机械工程控制基础2022-5-243.3 二阶系统时间响应二阶系统时间响应 ：特征参数：特征参数oninnX ( s)G( s)X ( s)ss 2222 当当 ，系统为零阻尼系统时，系统为零阻尼系统时 0 机械工程控制基础机械工程控制基础2

6、022-5-243.3 二阶系统时间响应二阶系统时间响应 ：特征参数：特征参数oninnX ( s)G( s)X ( s)ss 2222 当当 ，系统为临界阻尼系统时，系统为临界阻尼系统时 1 机械工程控制基础机械工程控制基础2022-5-243.3 二阶系统时间响应二阶系统时间响应oninnX ( s)G( s)X ( s)ss 2222 当当 ，系统为过阻尼系统时，系统为过阻尼系统时 1 机械工程控制基础机械工程控制基础2022-5-243.3 二阶系统时间响应二阶系统时间响应 ：特征参数：特征参数oninnX ( s)G( s)X ( s)ss 2222 机械工程控制基础机械工程控制基础

7、2022-5-243.4 二阶系统性能指标二阶系统性能指标rtptpMstN 当当一定时一定时n n增大增大t tr r就减小；就减小；当当n n一定时一定时增大，增大， t tr r就增大就增大 机械工程控制基础机械工程控制基础2022-5-243.4 二阶系统性能指标二阶系统性能指标rtptpMstN 当当一定时一定时n n增大增大t tp p就减小；就减小；当当n n一定时一定时增大，增大， t tp p就增大就增大 机械工程控制基础机械工程控制基础2022-5-243.4 二阶系统性能指标二阶系统性能指标rtptpMstN 与与n n无关，只与无关，只与有关有关；当当增大，增大， 就减

8、小，反之亦然就减小，反之亦然 机械工程控制基础机械工程控制基础2022-5-243.4 二阶系统性能指标二阶系统性能指标rtptpMstN 当当一定时一定时n n增大增大t ts s就减小；就减小；当当n n一定时一定时增大，增大，t ts s也减小也减小 机械工程控制基础机械工程控制基础2022-5-243.4 二阶系统性能指标二阶系统性能指标rtptpMstN 总结总结当当一定时一定时n n增大增大t ts s就减小；就减小；当当n n一定时一定时增大，增大，t ts s也减小也减小 机械工程控制基础机械工程控制基础2022-5-243.4 二阶系统性能指标二阶系统性能指标 机械工程控制基

9、础机械工程控制基础2022-5-243.4 二阶系统性能指标二阶系统性能指标 机械工程控制基础机械工程控制基础2022-5-243.4 二阶系统性能指标二阶系统性能指标 ioopopx (t ). N,x ().m,x (t )x ().m,ts 8 90 030 00292OiX ( s)G( s)X ( s)mscsk21i.X ( s)Ns 8 9oootss.x ()x (t )s.X ( s)s.NNmscsksklimlimlim 20018 98 9kN / m 297p.Mexp(/)%. %. .20 002911009 60 60 03pts,. 20 6pdnt 21 机

10、械工程控制基础机械工程控制基础2022-5-243.4 二阶系统性能指标二阶系统性能指标ioopopx (t ). N,x ().m,x (t )x ().m,ts 8 90 030 00292kN / m 297p.Mexp(/)%. %. .20 002911009 60 60 03pts,. 20 6pdnt 21 机械工程控制基础机械工程控制基础2022-5-243.4 二阶系统性能指标二阶系统性能指标 Bnp.G ( s).sss* .*.s(.).,.Mexp(/)*%222225031 620 05502 0 316 31 6231 620 31631 621100355（）B.

11、G ( s).s()ss()s(.)22225031 620 051505020 15031 62（）pMexp(/)*%211005. 0 69.s 0 0236nn(),.220 15031 62 机械工程控制基础机械工程控制基础2022-5-243.5 高阶系统时间响应高阶系统时间响应 mmmmnnnnb sbs. b s bG( s )a sas. a s a 11101110miinnjknknkjkK( sz )G( s)( sp )( ss) 21122112miinoinjknknkjkK( sz )x (t )x (t )G( s)s( sp )( ss) 211221112

12、 机械工程控制基础机械工程控制基础2022-5-243.5 高阶系统时间响应高阶系统时间响应 机械工程控制基础机械工程控制基础2022-5-243.5 高阶系统时间响应高阶系统时间响应 机械工程控制基础机械工程控制基础2022-5-243.6 系统误差分析与计算系统误差分析与计算 机械工程控制基础机械工程控制基础2022-5-243.6 系统误差分析与计算系统误差分析与计算 机械工程控制基础机械工程控制基础2022-5-243.6 系统误差分析与计算系统误差分析与计算 机械工程控制基础机械工程控制基础2022-5-243.6 系统误差分析与计算系统误差分析与计算 机械工程控制基础机械工程控制基础2022-5-243.6 系统误差分析与计算系统误差分析与计算 机械工程控制基础机械工程控制基础2022-5-243.6 系统误