自動(dòng)控制第三章

1、南京工程學(xué)院教案【教學(xué)單元首頁】南京工程學(xué)院教案【教學(xué)單元首頁】第7～12次課授課學(xué)時(shí)12教案完成時(shí)間：2009.8章、節(jié)第三章第三章時(shí)域分析法時(shí)域分析法第一節(jié)系統(tǒng)性能指標(biāo)第二節(jié)一階系統(tǒng)性能分析第三節(jié)二階系統(tǒng)性能分析第四節(jié)高階系統(tǒng)的時(shí)域分析第五節(jié)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析第六節(jié)控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分析第七節(jié)用時(shí)域法分析系統(tǒng)性能舉例主要內(nèi)容這一單元主要完成第三章時(shí)域分析法的教學(xué)內(nèi)容。首先介紹采用時(shí)域法分析自動(dòng)控制系統(tǒng)性能中常用的性能指標(biāo)。求一階系

2、統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)、脈沖響應(yīng)和斜坡響應(yīng)并求性能指標(biāo)。求典型二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)表達(dá)式以及性能指標(biāo)計(jì)算的表達(dá)式，舉例說明二階系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)和性能指標(biāo)的計(jì)算。然后介紹控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的分析，采用勞斯判據(jù)判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法，舉例說明勞斯判據(jù)的應(yīng)用。最后介紹控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分析，推導(dǎo)出求系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的公式并舉例說明系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的求取。用一個(gè)綜合實(shí)例介紹用時(shí)域法分析自動(dòng)控制系統(tǒng)的過程。目的與要求本單元的教學(xué)目的是讓學(xué)生通過這一章的學(xué)習(xí)了解和掌

3、握時(shí)域法分析控制系統(tǒng)性能的基本方法，即對(duì)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性、快速性和準(zhǔn)確性的分析過程。要求學(xué)生了解和掌握典型一階系統(tǒng)和典型二階系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)和性能指標(biāo)求取的步驟和方法，掌握利用勞斯穩(wěn)定判據(jù)判斷控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的基本方法。掌握給定信號(hào)作用下控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差求取的方法，了解擾動(dòng)信號(hào)作用下控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差求取的方法。重點(diǎn)與難點(diǎn)本單元的重點(diǎn)：采用時(shí)域法分析控制系統(tǒng)性能的基本思路，典型一階系統(tǒng)和典型二階系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)和性能指標(biāo)的求取。用勞斯判據(jù)判斷

4、系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法和過程?？刂葡到y(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的求取。本單元的難點(diǎn)：根據(jù)性能指標(biāo)的要求確定系統(tǒng)的參數(shù)。教學(xué)方法與手段主要采用多媒體教學(xué)，有些重要的概念加板書解釋。???????0)(lim)(0tt????00??tt??????1)(dtt?1)]([?tL?5正弦信號(hào)正弦信號(hào)????tAtr?sin0)(00??tt22)(????sAsR二、控制系二、控制系統(tǒng)的性能指的性能指標(biāo)1跟隨性能指跟隨性能指標(biāo)（1）上升）上升時(shí)間時(shí)間rt系統(tǒng)輸出

5、響應(yīng)從零開始第一次上升到穩(wěn)態(tài)值所需的時(shí)間。（2）峰）峰值時(shí)間值時(shí)間pt系統(tǒng)輸出響應(yīng)由零開始，第一次到達(dá)峰值所需時(shí)間。（3）超）超調(diào)量00σ系統(tǒng)輸出響應(yīng)超出穩(wěn)態(tài)值的最大偏離量占穩(wěn)態(tài)值的百分比。%?%100)()()(?????cctcp（4）調(diào)節(jié)時(shí)間調(diào)節(jié)時(shí)間st系統(tǒng)的輸出響應(yīng)達(dá)到并保持在穩(wěn)態(tài)值的(或)誤差范圍內(nèi)所需%5?%2?的時(shí)間。（5）振）振蕩次數(shù)次數(shù)N在調(diào)節(jié)時(shí)間內(nèi)，系統(tǒng)輸出量在穩(wěn)態(tài)值上下擺動(dòng)的次數(shù)。2抗抗擾性能指性能指標(biāo)（1）動(dòng)態(tài)動(dòng)