自动控制原理--时域分析+模型

资 源 简 介

自动控制原理--时域分析+模型

详 情 说 明

时域分析是自动控制原理中研究系统动态特性的重要方法之一，它通过观测系统在时间维度上的响应来评估控制系统的性能。这种分析方法直接反映了系统输出随时间变化的规律，是控制系统设计和调试的基础手段。

时域分析的核心在于建立系统的数学模型，通常采用微分方程或传递函数来描述系统的动态特性。通过求解这些方程，可以获得系统在典型输入信号（如阶跃、脉冲、斜坡等）作用下的响应曲线。工程师们特别关注以下几个关键指标：

上升时间：系统响应首次达到稳态值所需的时间 峰值时间：响应达到第一个峰值的时间 超调量：响应超过稳态值的最大百分比 调节时间：响应进入并保持在稳态值附近误差带内的时间

在控制系统设计中，二阶系统是最常见且最具代表性的模型。通过分析二阶系统的单位阶跃响应，可以深入了解阻尼比和自然频率等参数对系统性能的影响。过阻尼系统反应缓慢但无超调，欠阻尼系统反应迅速但有超调，而临界阻尼系统则实现了最快的无超调响应。

稳定性是时域分析的重要课题，通过考察系统的极点分布可以判断其稳定性。所有极点位于复平面左半部分时系统稳定，出现右半平面极点则会导致系统发散。此外，稳态误差分析也是评估系统精度的重要环节。