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電氣自動化培訓課件PPT

素材編號:
480879
素材軟件:
PowerPoint
素材格式:
ZIP/RAR
素材上傳:
weishenhe
上傳時間:
2022-07-31
素材大。
734.51 KB
素材類別:
培訓教程PPT
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電氣自動化培訓課件PPT

電氣自動化培訓課件PPT下載是由PPT寶藏(www.novonordisksciencehub.com)會員weishenhe上傳推薦的培訓教程PPT, 更新時間為2022-07-31,素材編號480879。

這是電氣自動化培訓課件PPT下載,主要介紹了線性定常系統的時域響應;穩態響應的概念;解題步驟;線性定常系統的穩定性,系統在輸入信號r(t)作用下,輸出c(t)隨時間變化的規律,即微分方程的解,就是系統的時域響應。歡迎點擊下載電氣自動化培訓課件PPT。

  第3章控制系統的時域分析

  第1節線性定常系統的時域響應

  對輸出c(t)隨時間變化的規律進行分析

  對輸入r(t)分析?

  第1節線性定常系統的時域響應

  系統在輸入信號r(t)作用下,輸出c(t)隨時間變化的規律,即微分方程的解,就是系統的時域響應。

  第1節線性定常系統的時域響應

  系統在輸入信號r(t)作用下,輸出c(t)隨時間變化的規律可概括為,

  c(t)=c1(t)+c2(t)

  動態響應

  穩態響應

  系統結構,參數,初始條件

  系統結構,參數,輸入信號

  第1節線性定常系統的時域響應

  穩態響應的概念

  從系統時域響應的兩部分看,穩態分量(特解)是系統在時間t→∞時系統的輸出,衡量其好壞是穩態性能指標:穩態誤差。

  第1節線性定常系統的時域響應

  動態響應的概念

  系統響應的暫態分量是指從t=0開始到進入穩態之前的這一段過程,采用動態性能指標(瞬態響應指標),如快速性、平穩性等來衡量。

  例1:如圖是一個由電阻與電容構成的RC低通濾波電路,其中Ui為輸入電壓,UC為輸出電壓,求出該低通濾波電路的時域響應。

  解題步驟:

  (1)根據電路理論,列出系統的微分方程

  (2)兩邊取拉普拉斯變換,得到因果關系式

  解題步驟:

  (3)合并得到輸出的拉普拉斯變換為

  (4)對系統進行拉普拉斯變換,

  動態響應

  穩態響應

  第2節控制系統時域系統的性能指標

  (1)R=1KΩ,C=1uF,Uc(0)=1V

  (2)R=10KΩ,C=1uF,Uc(0)=2V

  怎么評價系統性能?

  上升時間:從零時刻首次到達穩態值的時間,即階躍響應曲線從t=0開始第一次上升到穩態值所需要的時間。

  峰值時間tp:從零時刻到達峰值的時間,即階躍響應曲線從t=0開始上升到第一個峰值所需要的時間.

  最超調量Mp:階躍響應曲線的最峰值與穩態值的差與穩態值之比,即

  第3節線性定常系統的穩定性

  如果系統受到干擾(如電源、負載波動),偏離了平衡狀態,而當擾動消失后,系統仍能逐漸恢復到原平衡狀態,則稱系統是穩定的或具有穩定性。

  第3節線性定常系統的穩定性

  如果系統不能恢復到原平衡狀態甚至越偏越遠,則稱系統是不穩定的或不具有穩定性。

  幾點注意:1、穩定性是控制系統的重要性能,是系統正常工作的首要條件。2、穩定性是控制系統的一種固有特性,只取決與系統的結構參數,與系統的輸入無關。3、系統穩定性是指自由響應(零輸入響應)下的穩定性,即討論系統輸入為零,初始偏差不為零時的穩定性。

  第3節線性定常系統的穩定性

  系統用微分方程描述,如何確定系統是否穩定?

  線性定常系統穩定的充分必要條件

  設n階線性定常系統的微分方程為對上式作拉氏變換,得

  當R(s)=0,得到在初始狀態影響下系統的時間響應(即零輸入響應)為若pi為系統特征方程D(s)=0的根且當pi各不相同時,有若系統所有特征根pi的實部均為負值,即Re[pi]<0則零輸入響應(暫態響應)最終將衰減到零,這樣的系統就是穩定的。

  之,若特征根中有一個或多個根具有正實部時,則暫態響應將隨時間的推移而發散,即這樣的系統就是不穩定的。綜上所述,系統穩定的充分必要條件是系統特征根的實部均小于零,或系統的特征根均在根平面的左半平面。

  結論

  綜上所述,系統穩定的充分必要條件為:系統所有特征根(即傳遞函數極點)均為負實數或具有負的實部,即:或者稱所有特征根位于S平面的開左半部分。

  例2一個系統的閉猾遞函數為:

  思考:如圖是一個由電阻與電容構成的RC低通濾波電路,其中Ui為輸入電壓,UC為輸出電壓,試問該低通濾波電路系統穩定嗎?

  當輸入電壓Ui(s)=0時,有

  第3節線性定常系統的穩定性

  一個問題

  特征方程的根無法直接求出,那怎么判斷穩定性?

  3.1小節.勞斯判據(1)線性定常系統的勞斯判據設控制系統的特征方程式為首先,勞斯穩定判據給出控制系統穩定的必要條件是:控制系統特征方程式的所有系數均為正值,且特征方程式不缺項。其次,勞斯穩定判據給出控制系統穩定的充分條件是:勞斯表中第一列所有項均為正號。

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