对控制系统的基本要求

第一章 小结 “爱呼吸"护士俱乐 Ihuxi Nurse Club 部
➢ 本章介绍了自动控制和自动控制系统的基本概念、 有关名词术语及控制理论发展的几个重要阶段;
➢ 说明了开环控制和闭环控制两种基本控制方式，指 出“反馈”是自动控制原理的一个非常重要的概念;
➢ 介绍了控制系统分类的一般方法; ➢ 用方框图来表示其工作原理和信号的传递过程; ➢ 系统分析可分为三方面的内容：稳定性分析、动态
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3. 调节过程时间 调节过程时间亦称过渡过程时间，它是指调节系统受到
干扰作用，被调参数开始波动到进入新稳定值上下 +5% ～（+2%）范围内所需时间。
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4. 峰值时间
过渡过程达到第一峰值所需的时间，即达到最大偏差值 所经历的时间。
一、系统的稳定性 “爱呼吸"护士俱乐 Ihuxi Nurse Club 部 系统的稳定性是指系统在受到扰动作用后
自动返回原来的平衡状态的能力。
➢ 如果系统受到扰动作用（系统内或系统外）后，能 自动返回到原来的平衡状态，则该系统是稳定的。
➢ 稳定系统的数学特征是其输出量具有非发散性；反 之，系统是不稳定系统。
图1-15调节系统过渡过程与调节质量指标图
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1.衰减率 Ψ
——过渡过程的第三个波幅值； ——过渡过程的第一个波幅值，
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2.衰减比 衰减比为被调参数在过渡过程中的第一个波峰 值与第三个波峰值的比值
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制冷空调对象属慢热工作对象，有些参数（如温度）
的调节目的是为了改善工作和生活条件，故对动态偏
差要求可以放宽一些，调节过程时间要求也不严，往
往只对静态偏差要求严格。如此可以给调节系统设计
带来方便，突出了稳定性和静态偏差两个指标，而把
其它质量指标放在次要地位。
二、系统动态特性 “爱呼吸"护士俱乐 Ihuxi Nurse Club 部 当系统受到外部扰动的影响或是参考输入发生变化
的时候，被控量就会随之发生变化，经过一段时间后，
被控量恢复到原来的平衡状态或到达一个新的给定状
态，称这一过程为过渡过程。
描述动态特性的参数有:
1.动态偏差（最大超幅量） 2.振荡周期 3.调节过程时间 4. 峰值时间 5.上升时间 6.延滞时间
➢ 稳定性是系统能正常工作的前提条件; ➢ 控制系统稳定与否只与系统本身的结构参数有关，
与外部条件无关。
调节系统的过渡过程可以用被调参数与时间坐标曲线描述，也 可以用微分方程来描述。在单位阶跃干扰作用下，分析过渡过程 中被调参“部数爱的呼吸变"护化士规俱乐律，并Ih以ux此i N来ur评se价C调lu节b 系统的调节质量，因 此过渡过程曲线是调节系统的调节质量好坏的写照。
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6.延滞时间 响应曲线到达稳态值50%所需的时间.
三、系统静态特性 “爱呼吸"护士俱乐 Ihuxi Nurse Club 部
指稳定的系统在过渡过程结束后，其稳态输出偏离 希望值的程度，用稳态误差来度量，这是系统精度的 衡量指标。
描述静态特性的参数有:
1.静态偏差
2.最大偏差
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1.静态偏差y(∞) 也称残余偏差或稳态偏差，它表示调节系统受干扰后，
达到新的平衡时，被调参数的新稳定值与给定值之差。
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2.最大偏差 由图1-15可知，最大偏差
= + y(∞)。
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1．动态偏差（最大超幅量） 被调参数在过渡过程中，第一个最大峰值超出新稳态 y(∞)的量，称为最大超调量 ，常称动态偏差。设计调 节系统时，必须对此做出限制性规定， 大，则品质差。
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2.振荡周期 调节系统过渡过程中，相邻两个波峰所经历的时间，或震 荡一周所需时间，叫做振荡周期 。
性能分析和静态性能分析。
练习题 “爱呼吸"护士俱乐 Ihuxi Nurse Club
电冰箱制部 冷原理图如图所示，简述系统工作原理，指
出被控对象，被控量和给定量，并画出系统方框图。
第四节 对控制系统的基本要求
及其评价指标 “爱呼吸"护士俱乐
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对系统的要求和对系统性能的评价通常可分为三个方面：
系统的稳定性； 系统的动态性能； 系统静态性能。
工程性能评价可以通过一些调节质量指标来实现。评价调 节过程质量的好坏，可以从分析调节过程的微分方程入手， 也可以从分析过渡过程曲线入手。但是调节质量指标分析 大都是按过渡过程曲线形状来讨论，通过对过渡过程分析 建立调节质量指标。
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5.上升时间tr——它有几种定义： (1) 响应曲线从稳态值的10%到90%所需时间； (2) 响应曲线从稳态值的5%到95%所需时间； (3) 响应曲线从零开始至第一次到达稳态值所需的时间。
一般对有振荡的系统常用“(3)”，对无振荡的系统常用“(1)”。