用二阶以上微分方程描述的系统,统称为高阶系统。描述高阶系统的微分方程为: 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 (3.67) 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
系统的传递函数为 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 (3.68) 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 在单位阶跃输入下,系统响应为 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
(3.69) 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
系统的特征方程为 本文来自www.eadianqi.com
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假设特征方程有q个实数根,r对共轭复数根,则特征方程可写为(q+2r=n) 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 (3.70) 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 将式(3.70)代入式(3.69)得: 本文来自www.eadianqi.com (3.71) 本文来自www.eadianqi.com 式(3.71)的拉普拉斯反变换具有下面的形式 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
(3.72) 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
式(3.72)表明,高阶系统是由若干惯性环节和振荡环节组成的。凡是实数闭环极点,对应着输出响应中的指数函数项,凡是共轭复数闭环极点,对应的则是输出中的振荡项。 本文来自www.eadianqi.com 使用闭环主导极点的概念有一定的条件,因次不能任意使用,否则会产生较大的误差,得不到正确的结论。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
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例4 已知控制系统的传递函数为 本文来自www.eadianqi.com 本文来自www.eadianqi.com
求其单位阶跃响应。 本文来自www.eadianqi.com
本文来自www.eadianqi.com 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 本文来自www.eadianqi.com 这是一个三阶系统。系统的闭环极点是 本文来自www.eadianqi.com
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本文来自www.eadianqi.com 在S平面上的分布如图3.21所示。 本文来自www.eadianqi.com
例5 已知系统的传递函数为 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 本文来自www.eadianqi.com
求系统的单位阶跃响应。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
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闭环极点在S平面上的分布如图3.22所示。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 本文来自www.eadianqi.com
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