机械工程控制基础第三章系统的时间响应

Chp.3系统的时间响应分析基本要求(1)了解系统时间响应的组成；(2)了解控制系统时间响应分析中的常用的典型输入信号。(3)掌握一阶系统的定义和基本参数，能够求解一阶系统的单位脉冲响应、单位阶跃响应及单位斜坡响应；掌握一阶系统时间响应曲线的基本形状及意义。(4)掌握二阶系统的定义和基本参数；掌握二阶系统单位脉冲响应曲线、单位阶跃响应曲线的基本形状及其振荡情况与系统阻尼比之间的对应关系；掌握二阶系统性能指标的定义及其与系统特征参数之间的关系。(5)掌握系统误差的定义，掌握系统误差与系统偏差的关系，掌握误差及稳态误差的求法；能够分析系统的输入、系统的结构和参数以及干扰对系统偏差的影响。重点与难点

本章重点:(1)一阶系统的定义和基本参数，一阶系统的单位脉冲响应、单位阶跃响应及单位斜坡响应曲线的基本形状及意义。(2)二阶系统的定义和基本参数；二阶系统单位脉冲响应曲线、单位阶跃响应曲线的基本形状及其振荡情况与系统阻尼比之间的对应关系；二阶系统性能指标的定义及其与系统特征参数之间的关系。(3)系统误差的定义，系统误差与系统偏差的关系，误差及稳态误差的求法；系统的输入、系统的结构和参数以及干扰对系统偏差的影响。

本章难点:(1)二阶系统单位脉冲响应曲线、单位阶跃响应曲线的基本形状及其振荡情况与系统阻尼比之间的对应关系；二阶系统性能指标的定义及其与系统特征参数之间的关系。(2)系统的输入、系统的结构和参数以及干扰对系统偏差的影响。§3.1时间响应及其组成§3.2典型输入信号（）§3.3一阶系统§3.4二二阶系统统（））（））练习1、二阶阶系统的的传递函函数为,其无无阻尼固固有频率率ωn是。A、10B、5C、2.5D、、25B2、二阶阶欠阻尼尼系统的的上升时时间tr为。A、系统统的阶跃跃响应曲曲线第一一次达到到稳态值值的98％的时时间B、系统统的阶跃跃响应曲曲线达到到稳态值值的时间间C、系统统的阶跃跃响应曲曲线第一一次达到到稳态值值的时间间D、系统统的阶跃跃响应曲曲线达到到稳态值值的98％的时时间C3、要使使如图所所示系统统单位阶阶跃响应应的最大大超调量量等于25％，，峰值时时间tp为2秒，，试确定定K和Kf的值.练习_+Xi(s)KXo(s)1+Kfsξ＝0.4解：K=2.93,Kf＝0.47§3.5系系统误差差分析与与计算Chp.3系系统的时时间响应应分析基本要求求(1)了解解系统时时间响应应的组成成；(2)了解解控制系系统时间间响应分分析中的的常用的的典型输输入信号号。(3)掌握握一阶系系统的定定义和特特征参数数；掌握握一阶系系统时间间响应曲曲线线的基本本形状及及意义。。(4)掌握握二阶系系统的定定义和特特征参数数；掌握握二阶系系统响应应曲线的的基本形形状及其其振荡情情况与系系统阻尼尼比之间间的对应应关系；；掌握二二阶系统统性能指指标的定定义及其其与系统统特征参参数之间间的关系系。(5)掌握握系统误误差的定定义，掌掌握系统统误差与与系统偏偏差的关关系，掌掌握误差差及稳态态误差的的求法。。重点与难难点本章重点点:(1)一阶阶系统的的定义和和特征参参数；一一阶系统统时间响响应曲线线的基本本形状及及意义。。(2)二二阶系统统的定义义和特征征参数；；二阶系系统响应应曲线的的基本形形状及其其振荡情情况与系系统阻尼尼比之间间的对应应关系；；二阶系系统性能能指标的的定义及及其与系系统特征征参数之之间的关关系。(3)系统统误差的的定义，，系统误误差与系系统偏差差的关系系，系统统误差及及稳态误误差的求求法。本章难点点:(1)二阶阶系统响响应曲线线的基本本形状及及其振荡荡情况与与系统阻阻尼比之之间的对对应关系系；二阶阶系统性性能指标标的定义义及其与与系统特特征参数数之间的的关系。。(2)系统统误差及及稳态误误差的求求法。1、单位位反馈控控制系统统的开环环传递函函数为，，则系统统在r(t)=2t输输入作用用下，其其稳态误误差为。A、B、C、、D、0练习B2、若F(s)=，，则则=。A、4B、2C、0D、∞B练习3、系统统类型、、开环增增益K对对系统稳稳态误差差的影响响为。A、系统统型次越越高，开开环增益益K越小小，系统统稳态误误差越小小B、系统统型次越越低，开开环增益益K越大大，系统统稳态误误差越小小C、系统统型次越越高，开开环增益益K越大大，系统统稳态误误差越小小D、系统统型次越越低，开开环增益益K越小小，系统统稳态误误差越小小C4、二阶阶系统的的传递函函数为,其无无阻尼固固有频率率ωn是。A、10B、5C、2.5D、、25B练习5、一闭闭环系统统的开环环传递函函数为，，则则该系统统为。A、0型型系统，，开环增增益为8B、I型型系统，，开环增增益为8C、I型型系统，，开环增增益为4D、0型系统统，开环环增益为为46、二阶阶欠阻尼尼系统的的上升时时间tr为。A、系统统的阶跃跃响应曲曲线第一一次达到到稳态值值的98％的时时间B、系统统的阶跃跃响应曲曲线达到到稳态值值的时间间C、系统统的阶跃跃响应曲曲线第一一次达到到稳态值值的时间间D、系统统的阶跃跃响应曲曲线达到到稳态值值的98％的时时间CC7、要使使如图所所示系统统单位阶阶跃响应应的最大大超调量量等于25％，，峰值时时间tp为2秒，，试确定定K和Kf的值.练习_+Xi(s)KXo(s)1+Kfsξ＝0.4解：K=2.93,Kf＝0.478、如图图所示系系统的方方框图，，求当输输入信号号为x(t)=1，干干扰信号号n(t)=1时，系系统总的的稳态偏偏差εss(t)和和总的稳稳态误差差ess(t)。。练习++N(s)_+X(s)1Y(s)解：1））输入信信号x(t)=1(t)引起起的稳态态偏差：：2）干扰扰信号n(t)=1(t)引引起的稳稳态偏差差：总的稳态偏差和稳态误差：9、已知某单单位反馈馈控制系系统的开开环传递递函数为为，试求在在参考输输入x(t)=4+6t+3t2作用下系系统的稳稳态误