自动控制原理复习资料——卢京潮版第三章

内容发布更新时间 : 2025/7/5 3:52:09星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

??0: 零阻尼系统S1,2??j?n 0???1:欠阻尼系统

s1.2????n?j?2?1?n

??1: 临阻尼系统 s1.2???n

??1: 过阻尼系统

s1.2????n??2?1?n

2. 欠阻尼二阶系统分析:

⑴二阶欠阻尼系统极点的两种表示:

直角坐标表示:

s1.2???j?d ????n?j1??2?n

“极”坐标表示:

模??n

“极”角??cos??? ????? sin??1??2

⑵二阶欠阻尼系统单位阶跃响应

(s2?2??ns??n)?s(s?2??n)1C(s)??(s)R(s)?. 22ss?2??ns??n2 ?1(s???n)???n? s(s???n)2?(1??2?n)2

1??2?n1s???n????. 2222s(s???n)2?(1??2?n)21??(s???n)?(1???n)???nth(t)?1?e???22sin1???nt? (1) ?cos1???nt?21??????

?e???nt?222?1??cos1???nt??sin1???nt? ?1??2?????1???sin?cos???1?稳态分量?e???nt2??90?1???????????????瞬态分量sin(1???nt??)?1?cos?nt

2??0??n1??2?n?k(t)?h?(t)?L??(s)??L?.? (2) 2222??(s???n)?(1???n)1?????1?1

??n1??2e???ntsin1??2?nt

?h(?)?1??h(0)?0?h(t)响应特征:?h?(0)?0

????nt包络线收敛速度e??阻尼振荡频率1??2?n?(3)指标计算:

由k(t)?0 得:sin1??2?nt?0 即:1??2?nt?0,?,2?,?

依tp定义, 应有 1??2?ntp??

? tp? (2)?1???n2 (3)

1??2 tp代入(1)式: h(tp)?1?e??? ? ?%? h(tp)- h(?)h(?)?e???1??2

(4)

由(1)依ts定义 忽略正弦因子影响,以包括线进入5%误差带的时刻为tp

有:

e???nts1??2?0.05

???nts?ln0.05?ln1??2

ts??ln0.05?ln1??20.3???0.8??n????3.5??n (5)

??峰值时间t? p?21???n?????1??2超调量 ?%?e?100% 与?n无关??0.707最佳 ? 得:??3.5?调节时间ts? (??5%) ??0.8,??37?偏于保守 ???n?(3)极点分布与1(t)响应间关系

?3.5?t??s????n???n??????,??,?%????ts??1??2????n????,??,?%??

???ts???,????n????%? ??ts????,????n??%??例 系统结构图如右,试求

1) 当k?10时系统的动态性能; 2) 使系统阻尼比??0.707的k值; 3) 当k?1.6时系统的动态性能。

?n10100??解:1) 当k?10时:?(s)?

0.1s2?s?10s2?10s?100

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