闭环传递函数课件.ppt
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- 关 键 词:
- 闭环 传递函数 课件
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1、根轨迹图能够揭示根轨迹图能够揭示、等动态性能。等动态性能。 4 44 4 系统的性能分析系统的性能分析K *对对某某 闭闭环环零零点点r t ()开环开环G(s)H(s)系统根轨迹系统根轨迹求闭环极点求闭环极点确定闭环传递函数确定闭环传递函数闭环系统性能指标闭环系统性能指标根轨迹分析的主要方法及任务:根轨迹分析的主要方法及任务: 图图解解定性分析系统性能定性分析系统性能时间响应的时间响应的取决于取决于: :时间响应的时间响应的取决于取决于: :影响时间响应的因素:影响时间响应的因素:一、闭环零极点与时间响应一、闭环零极点与时间响应系统的一个系统的一个(Mode):):和和。; ;。每一个闭环极
2、点每一个闭环极点si对对应时间响应中的一个因子应时间响应中的一个因子。闭环极点分布与暂态分量的运动形式闭环极点分布与暂态分量的运动形式的共轭的共轭闭环极点位置闭环极点位置j其规律可以总结为:其规律可以总结为: 1)。 si 位于虚轴左边时暂态分量最终衰减到零位于虚轴左边时暂态分量最终衰减到零; si 位于虚轴右边时暂态分量一定发散位于虚轴右边时暂态分量一定发散; si位于虚轴(除原点)时暂态分量为等幅振荡。位于虚轴(除原点)时暂态分量为等幅振荡。 2)。 si位于实轴上时暂态分量为非周期运动位于实轴上时暂态分量为非周期运动; si位于复平面上时暂态分量为周期运动。位于复平面上时暂态分量为周期运
3、动。 3)。 si位于虚轴左边时离虚轴愈远过渡过程衰减得愈快。位于虚轴左边时离虚轴愈远过渡过程衰减得愈快。1、闭环极点、闭环极点对系统性能的影响对系统性能的影响二、系统性能的定性分析二、系统性能的定性分析反映系统的调整时间;反映系统的调整时间;反映系统输出响应的振荡频率;反映系统输出响应的振荡频率;系统的无阻尼自然振荡频率;系统的无阻尼自然振荡频率;反映系统超调量;反映系统超调量;反映系统稳定性。反映系统稳定性。根轨迹根轨迹。根轨迹至少根轨迹至少。根轨迹根轨迹。 1)闭环主导极点为共轭复数)闭环主导极点为共轭复数 使闭环系统的动态性能与一个二阶欠阻尼系统相使闭环系统的动态性能与一个二阶欠阻尼系
4、统相似,欠阻尼系统则具有较快的反应速度。似,欠阻尼系统则具有较快的反应速度。 主导极点一般安排为一对主导极点一般安排为一对,位于,位于, ,,且,且。 系统的时间响应主要取决于主导极点。系统的时间响应主要取决于主导极点。 2)位于)位于60o扇形区内扇形区内 cos60=0.5,一般认为最佳,一般认为最佳=0.707( cos45=0.707 )。)。 3)离虚轴一定的距离保证了足够的稳定裕度。)离虚轴一定的距离保证了足够的稳定裕度。u闭环零点对闭环零点对没有影响;没有影响;u对对有影响。有影响。u闭环实数零点使闭环实数零点使,从而使过渡过,从而使过渡过程程,使,使,;闭环;闭环极点的作用刚好
5、相反。极点的作用刚好相反。2、闭环零点对系统性能的影响闭环零点对系统性能的影响211(2)(2)ssssf f+ += =+G=zpk(,-1+i -1-i -2,1)step(G);hold onG1=zpk(-1,-1+i -1-i -2,1)step(G1);hold on21(2)(2)sssf f= =+无闭环零点无闭环零点1G=zpk(,-1+i -1-i,1)step(G);hold onG1=zpk(,-1+i -1-i -2,1)step(G1);hold on211(2)(2)sssf f= =+212ssf f= =+1第四章第四章 习题课习题课1 1、掌握掌握绘制概略根
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