1、a,1,第四節(jié) 對控制系統(tǒng)的基本要求 及其評價指標(biāo),對系統(tǒng)的要求和對系統(tǒng)性能的評價通?？煞譃槿齻€方面： 系統(tǒng)的穩(wěn)定性； 系統(tǒng)的動態(tài)性能； 系統(tǒng)靜態(tài)性能。,工程性能評價可以通過一些調(diào)節(jié)質(zhì)量指標(biāo)來實(shí)現(xiàn)。評價調(diào)節(jié)過程質(zhì)量的好壞，可以從分析調(diào)節(jié)過程的微分方程入手，也可以從分析過渡過程曲線入手。但是調(diào)節(jié)質(zhì)量指標(biāo)分析大都是按過渡過程曲線形狀來討論，通過對過渡過程分析建立調(diào)節(jié)質(zhì)量指標(biāo)。,a,2,一、系統(tǒng)的穩(wěn)定性,系統(tǒng)的穩(wěn)定性是指系統(tǒng)在受到擾動作用后 自動返回原來的平衡狀態(tài)的能力。 如果系統(tǒng)受到擾動作用（系統(tǒng)內(nèi)或系統(tǒng)外）后，能自動返回到原來的平衡狀態(tài)，則該系統(tǒng)是穩(wěn)定的。 穩(wěn)定系統(tǒng)的數(shù)學(xué)特征是其輸出量具有非發(fā)散

2、性；反之，系統(tǒng)是不穩(wěn)定系統(tǒng)。 穩(wěn)定性是系統(tǒng)能正常工作的前提條件; 控制系統(tǒng)穩(wěn)定與否只與系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)，與外部條件無關(guān)。,a,3,調(diào)節(jié)系統(tǒng)的過渡過程可以用被調(diào)參數(shù)與時間坐標(biāo)曲線描述，也可以用微分方程來描述。在單位階躍干擾作用下，分析過渡過程中被調(diào)參數(shù)的變化規(guī)律，并以此來評價調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)質(zhì)量，因此過渡過程曲線是調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)質(zhì)量好壞的寫照。,圖1-15調(diào)節(jié)系統(tǒng)過渡過程與調(diào)節(jié)質(zhì)量指標(biāo)圖,a,4,1.衰減率 過渡過程的第三個波幅值； 過渡過程的第一個波幅值，,a,5,2.衰減比 衰減比為被調(diào)參數(shù)在過渡過程中的第一個波峰值與第三個波峰值的比值,a,6,二、系統(tǒng)動態(tài)特性,當(dāng)系統(tǒng)受到外部擾動的影響

3、或是參考輸入發(fā)生變化的時候，被控量就會隨之發(fā)生變化，經(jīng)過一段時間后，被控量恢復(fù)到原來的平衡狀態(tài)或到達(dá)一個新的給定狀態(tài)，稱這一過程為過渡過程。 描述動態(tài)特性的參數(shù)有: 1.動態(tài)偏差（最大超幅量） 2.振蕩周期 3.調(diào)節(jié)過程時間 4. 峰值時間 5.上升時間 6.延滯時間,a,7,1動態(tài)偏差（最大超幅量） 被調(diào)參數(shù)在過渡過程中，第一個最大峰值超出新穩(wěn)態(tài)y()的量，稱為最大超調(diào)量 ，常稱動態(tài)偏差。設(shè)計調(diào)節(jié)系統(tǒng)時，必須對此做出限制性規(guī)定， 大，則品質(zhì)差。,a,8,2.振蕩周期 調(diào)節(jié)系統(tǒng)過渡過程中，相鄰兩個波峰所經(jīng)歷的時間，或震蕩一周所需時間，叫做振蕩周期 。,a,9,3. 調(diào)節(jié)過程時間 調(diào)節(jié)過程時間亦

4、稱過渡過程時間，它是指調(diào)節(jié)系統(tǒng)受到干擾作用，被調(diào)參數(shù)開始波動到進(jìn)入新穩(wěn)定值上下+5% （+2%）范圍內(nèi)所需時間。,a,10,4. 峰值時間 過渡過程達(dá)到第一峰值所需的時間，即達(dá)到最大偏差值所經(jīng)歷的時間。,a,11,5.上升時間tr它有幾種定義： (1) 響應(yīng)曲線從穩(wěn)態(tài)值的10%到90%所需時間； (2) 響應(yīng)曲線從穩(wěn)態(tài)值的5%到95%所需時間； (3) 響應(yīng)曲線從零開始至第一次到達(dá)穩(wěn)態(tài)值所需的時間。 一般對有振蕩的系統(tǒng)常用“(3)”，對無振蕩的系統(tǒng)常用“(1)”。,a,12,6.延滯時間 響應(yīng)曲線到達(dá)穩(wěn)態(tài)值50%所需的時間.,a,13,三、系統(tǒng)靜態(tài)特性,指穩(wěn)定的系統(tǒng)在過渡過程結(jié)束后，其穩(wěn)態(tài)輸出

5、偏離希望值的程度，用穩(wěn)態(tài)誤差來度量，這是系統(tǒng)精度的衡量指標(biāo)。 描述靜態(tài)特性的參數(shù)有: 1.靜態(tài)偏差 2.最大偏差,a,14,1.靜態(tài)偏差y() 也稱殘余偏差或穩(wěn)態(tài)偏差，它表示調(diào)節(jié)系統(tǒng)受干擾后，達(dá)到新的平衡時，被調(diào)參數(shù)的新穩(wěn)定值與給定值之差。,a,15,2.最大偏差 由圖1-15可知，最大偏差 = + y()。,a,16,制冷空調(diào)對象屬慢熱工作對象，有些參數(shù)（如溫度）的調(diào)節(jié)目的是為了改善工作和生活條件，故對動態(tài)偏差要求可以放寬一些，調(diào)節(jié)過程時間要求也不嚴(yán)，往往只對靜態(tài)偏差要求嚴(yán)格。如此可以給調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計帶來方便，突出了穩(wěn)定性和靜態(tài)偏差兩個指標(biāo)，而把其它質(zhì)量指標(biāo)放在次要地位。,a,17,第一章 小結(jié),本章介紹了自動控制和自動控制系統(tǒng)的基本概念、有關(guān)名詞術(shù)語及控制理論發(fā)展的幾個重要階段; 說明了開環(huán)控制和閉環(huán)控制兩種基本控制方式，指出“反饋”是自動控制原理的一個非常重要的概念; 介紹了控制系統(tǒng)分類的一般方法; 用方框圖來表示其工作原理和信號的傳遞過程; 系統(tǒng)分析可