自动控制原理学习笔记---系统的时域分析

Posted 2020-10-08 Isotropic

一.典型环节

1. 为什么引入典型环节这一概念

      表征控制系统传递函数的基本分解因式的环节。把控制系统分解为典型环节是研究系统的运动特性的一种数学抽象化的处理方法。这样，尽管组成控制系统的元件种类繁多，但在研究运动特性时，就可以只局限于为数不多的典型环节。这对于编制规范化的计算数表和特征曲线提供了方便，也有助于建立控制系统的一般性的分析和设计方法。

     控制系统的实际元件通常都可用典型环节来表示，但并不是每个元件总是可用一个典型环节表示的。有的元件要用两个或三个典型环节来表示;一个典型环节也可能相当于几个元件的组合

     2.典型环节

• 比例环节
• 惯性环节（输出量不能跟随输入量的变化，存在一个延时（在一个延时内没有跟随））
• 延时环节（输出信号经一段时间延迟后，可完全复现输入信号）
• 震荡环节（阻尼比影响其根的分布，当根分布在虚轴上是阻尼比为0，等幅震荡，当根分布在负实轴上时阻尼比为1，不震荡）

（对此我的理解：根的分布反应的是传递函数（即输入信号的放大因子）分母为零（即传递函数无穷大即不稳定）的分布，如果分布在负半轴则在实际中那样的情况不存在，所以在实际信号输入时就能稳定）

• 积分环节
• 微分环节

     3.典型信号

•  控制系统中常用的典型输入信号有:单位阶跃函数、单位斜坡(速度)函数、单位加速度(抛物线)函数、单位脉冲函数和正弦函数。
• 为什么在测试中使用阶跃信号？

     4.系统的动态过程静态过程的时域指标（以二阶系统的单位阶跃响应为例）

• 动态指标
• 静态指标