孫炳達版《自動控制原理》第1章自動控制系統(tǒng)的基本概念.ppt

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自動控制原理,第一章自動控制系統(tǒng)的基本概念,1.4對控制系統(tǒng)的基本要求,1.4對控制系統(tǒng)的基本要求,定義：通常將系統(tǒng)受到給定值或干擾信號作用后，控制被控量變化的全過程稱為系統(tǒng)的動態(tài)過程。,響應(yīng)過程又分為動態(tài)過程和穩(wěn)態(tài)過程，如圖所示。,1.4對控制系統(tǒng)的基本要求,總體上來說，對任何控制系統(tǒng)的基本要求，集中體現(xiàn)在系統(tǒng)性能的“穩(wěn)定性”、“動態(tài)特性”和“穩(wěn)態(tài)特性”三個方面，或簡稱為“穩(wěn)”、“快”和“準(zhǔn)”。,1.4對控制系統(tǒng)的基本要求,一、穩(wěn)定性一個處于靜止或平衡工作狀態(tài)的系統(tǒng)，當(dāng)受到任何輸入（給定信號或干擾）作用后，就可能偏離原有的平衡狀態(tài)。當(dāng)作用消失后，系統(tǒng)中的狀態(tài)和輸出都能恢復(fù)到原來的平衡狀態(tài)的系統(tǒng)稱為穩(wěn)定的系統(tǒng)。若作用消失后，系統(tǒng)中的狀態(tài)和輸出發(fā)生增幅振蕩或單調(diào)增長現(xiàn)象的系統(tǒng)稱為不穩(wěn)定系統(tǒng)。,1.4對控制系統(tǒng)的基本要求,對于線性定常系統(tǒng)，也可表達為，在階躍信號作用下，若系統(tǒng)輸出會有一個確定值相對應(yīng)，則稱系統(tǒng)是穩(wěn)定的；若系統(tǒng)輸出越來越大，稱系統(tǒng)是不穩(wěn)定的。如圖所示。,穩(wěn)定性，是系統(tǒng)能否工作的前題條件，是對系統(tǒng)最起碼的要求！,1.4對控制系統(tǒng)的基本要求,二、動態(tài)特性動態(tài)特性就是反映系統(tǒng)在動態(tài)過程中，系統(tǒng)跟蹤控制信號或抑制擾動的能力。動態(tài)性能好的系統(tǒng)，既要求過渡過程時間短，又要求過程平穩(wěn)、振蕩幅度小。,穩(wěn)和快反映了系統(tǒng)動態(tài)過程性能的好壞。既快又穩(wěn)，表明系統(tǒng)的動態(tài)精度高。,1.4對控制系統(tǒng)的基本要求,三、穩(wěn)態(tài)特性系統(tǒng)在過渡過程結(jié)束后，其輸出量的狀態(tài)一般由穩(wěn)態(tài)特性來描述。穩(wěn)態(tài)誤差的大小反映了系統(tǒng)控制的精度。穩(wěn)態(tài)誤差值越小的系統(tǒng)，說明系統(tǒng)的控制精度越高，穩(wěn)態(tài)特性越好。值得注意的是，對于同一個系統(tǒng)體現(xiàn)穩(wěn)定性、動態(tài)特性和穩(wěn)態(tài)特性的穩(wěn)、快、準(zhǔn)這三個要求是相互制約的。,