下载后可任意编辑控制系统时域与频域性能指标的联系经典控制理论中, 系统分析与校正方法一般有时域法、 复域法、 频域法。时域响应法是一种直接法, 它以传递函数为系统的数学模型, 以拉氏变换为数学工具, 直接能够求出变量的解析解。这种方法虽然直观, 分析时域性能十分有用, 可是方法的应用需要两个前提, 一是必须已知控制系统的闭环传递函数, 另外系统的阶次不能很高。假如系统的开环传递函数未知, 或者系统的阶次较高, 就需采纳频域分析法。频域分析法不但是一种经过开环传递函数讨论系统闭环传递函数性能的分析方法, 而且当系统的数学模型未知时, 还能够经过实验的方法建立。另外, 大量丰富的图形方法使得频域分析法分析高阶系统时, 分析的复杂性并不随阶次的增加而显著增加。在进行控制系统分析时, 能够根据实际情况, 针对不同数学模型选用最简洁、 最合适的方法, 从而使用相应的分析方法, 达到预期的实验目的。系统的时域性能指标与频域性能指标有着很大的关系, 讨论其内在联系在工程中有着很大的意义。一、 系统的时域性能指标延迟时间 阶跃响应第一次达到终值 h()的 50%所需的时间上升时间 阶跃响应从终值的 10%上升到终值的 90%所需的时间; 对有振荡的系统, 也可定义为从 0 到第一次达到终值所需的时间下载后可任意编辑峰值时间 阶跃响应越过终值 h()达到第一个峰值所需的时间调节时间 阶跃响应到达并保持在终值 h()的 5%误差带内所需的最短时间超调量 峰值 h()超出终值 h()的百分比, 即=100%二、 系统频率特性的性能指标采纳频域方法进行线性控制系统设计时, 时域内采纳的诸如超调量, 调整时间等描述系统性能的指标不能直接使用, 需要在频域内定义频域性能指标。1、 零频振幅比 M(0): 即为 0 时闭环幅频特性值。它反映了系统 的稳态精度, M(0)越接近于 1, 系统的精度越高。M(0)≠1 时, 表明系统有稳态误差。2、 谐振峰值 Mr: 为幅频特性曲线的 A()的最大值。一般说来, Mr 的大小表明闭环控制系统相对稳定性的好坏。Mr 越大, 表明系统对某个频率的正弦信号反映强烈, 有共振倾向, 系统的平稳性较差, 相应阶跃响应的超调量越大。对应的为谐振频率。3、 谐振频率: 出现最大值 Mmax 时对应的频率。4、 带宽幅频特性下降至零频幅比的 70.7﹪, 或下降 3dB 时对应的频下载后可任意编辑率称为带宽( 也成为闭环截止频率) 。带宽用于衡量控制系统的快速性, 带宽越...
