控制系统的静态和动态性能指标PPT学习教案.pptx

"控制系统的静态和动态性能指标PPT学习教案" 控制系统的静态性能指标主要包括稳态误差和直流增益两方面。稳态误差是指系统在稳定状态下输出信号与输入信号之间的误差，而直流增益则是指系统对单位阶跃输入的稳态响应的增益值。根据Laplace终值定理，当输入信号为单位阶跃函数时，稳态误差为零。 控制系统的动态性能指标主要包括超调量、调节时间、振荡次数、延迟时间和上升时间等几个方面。其中，超调量是指系统响应曲线首次越过静态值达到峰值点时的幅值与静态值之比；调节时间是指系统响应曲线最后一次进入偏离静态值的时间范围内的误差为55%或22%的时间；振荡次数是指系统响应曲线在ttss之之前在静态值上下的振荡次数；延迟时间是指系统响应曲线首次达到静态值的一半所需的时间；上升时间是指系统响应曲线从静态值的10%过渡到90%所需的时间。 在控制系统设计中，需要考虑静态和动态性能指标之间的-trade-off关系，以达到系统的最佳性能。 在二二阶系系统中，动态性能指标可以写作其时时间常数。系统的阶跃响应为其中。 在实际设计中，需要根据具体情况选择合适的控制模型和增益值，以达到系统的最佳性能。例如，在英吉利海峡海底隧道钻机控制系统的设计中，需要选择合适的增益值，使得系统对输入角度的响应满足工程要求，并且使干扰引起的误差最小。 在设计过程中，需要对系统进行模拟和仿真，以验证系统的性能指标是否满足要求。例如，在上述设计中，对系统对单位阶跃输入和单位阶跃干扰的响应进行了模拟和仿真，结果表明当K=20时，系统响应的超调量较小，且在2s之内即达到稳态。 控制系统的静态和动态性能指标是控制系统设计的关键指标，需要在设计过程中予以充分考虑，以达到系统的最佳性能。