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二阶系统的瞬态响应性能指标分析与应用

贵州师范大学学报(自然科学版)第21卷第2期Vol.21.No.2

                

2003年5月May2003JournalofGuizhouNormalUniversity(NaturalSciences)

文章编号:1004—5570(2003)02-0022-03

二阶系统的瞬态响应性能指标分析与应用

马晓玲,熊志坚,李 莉

(昆明理工大学机电工程学院,云南昆明 650031)

Ξ

摘要:设计二阶系统时,在允许系统有适度的振荡情况下,,下工作(通常取ζ=0.4~0.8)。3种不同状态下(ζ<1,ζ=1,ζ>1),,本文对临界阻尼和过阻尼情况做了深入的理论分析,,2种情况的调整时间ts的理论公式。关键

词:;;瞬态响应

中图分类号:TB12文献标识码:A

Analysisandapplicationofperformanceindexfortransientresponse

ofsecond—ordersystem

MAXiao2ling,XIONGZhi2jian,LILi

(DepartmentofMachineandElectronics,

KunmingUniversityofScienceandTechnology,Kunming,Yunnan650031,China)

Abstract:Whendesignasecond-ordersystem,inordertogetashortertransitionalstage(if

moderateoscillationisallowedforthesystem),weusuallymakethesystemworkunderthecircum2

ζ=014~018).Butinthesystemdesignandexperiment,instancesofunderdampedcondition(

rodertomakestudentsdirectlyperceiveandthoroughlyunderstandthecircumstancesofthreediffer2

ζ<1ζ,=1ζ,>1),deep-goingtheoryanalysisismadeonthecir2entkindsofsystemconditions(

cumstancesofcriticallydampedandoverdampedconditionsinthispaper.Inaddition,twotheoryformulasofthesettlingtimeontheabovetwodifferentconditionsareobtained1Keywords:dampingratio;overshoot;second-ordersystem;transientresponse

0 引言

瞬态响应是指系统在某一输人信号作用下,系

统的输出量从初始状态到稳定状态的响应过程。因为实际的物理系统总是包含一些储能元件,所以当输人信号作用于系统时,系统的输出量不能

立刻跟随输入量变化,而是在系统达到稳态之前,表现为瞬态响应过程。对于一般稳定的控制系统来说,瞬态响应有4种形式:(1)振荡过程,(2)微振过程,(3)无超调量过程,(4)单调过程。如图1所示:

一个系统能用二阶微分方程来描述,则称它为二阶系统。从物理上来讲,二阶系统总包含有2个

Ξ

收稿日期:2002-10-08

作者简介:马晓玲,女,高级实验师,研究方向:测试与控制。

22

第1页

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