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系统的上升时间为什么是无穷

发布时间: 2022-07-24 20:41:56

① 上升沿时间定义

主要是为了避免过零振荡和上升过冲的影响,一般频率比较高的测试波形,上升时间都会统一到一个比较容易测试点上。一般情况下,10%和90%就是两个比较容易测试的点。

② 系统的截止频率和上升时间之间关系

怎么说呢,感觉我们讲课时候没特意提过什么开环闭环的指标.如果直观地理解的话: 1、稳定性:稳定性是一切的根本,系统不稳定,便不具备讨论其他性能的条件,以闭环极点的位置判断系统的稳定性 2、快速性:指系统能否快速跟随给定值,给出期望的响应,一般以阶跃下的ts,即调节时间作为指标.此外还有延迟时间td、上升时间tr等 3、准确性:即系统的静差亦即稳态误差,指系统能否精确地跟随给定 其他乱七八糟的指标好像不是很搭噶 比如相位裕量、幅值裕量是用来评价稳定性的 截止频率wc常衡量系统的响应速度,与ts有较为密切的关系 等等等等

③ 自动控制原理中,上升时间tr对于有振荡的系统为什么有不同定义

第三章 控制系统的时域分析法

3.1 二阶系统的瞬态响应及性能指标

瞬态响应是指系统的输出从输入信号r(t)作用时刻起,到稳定状态为止,随时间变化的过程。分析系统的瞬态响应,可以了解系统的稳态性能(稳定性)和过渡过程的性能。分析系统的瞬态响应,有以下方法:
1. 直接求解法
2. 间接评价法
3. 计算机仿真法
本小节首先讨论典型输入信号、性能指标等内容,然后讨论一阶、二阶系统的瞬态响应,最后讨论如何处理高阶系统的瞬态响应问题。
一、典型输入信号
(一)阶跃信号
阶跃信号的表达式为:

当A=1时,则称为单位阶跃信号,常用1(t)表示,如图3-1所示。

(二)斜坡信号
斜坡信号在t =0时为零,并随时间线性增加,所以也叫速度信号。它等于阶跃信号对时间的积分,而它对时间的导数就是阶跃信号。斜坡信号的表达式为:

(三)抛物线信号
抛物线信号也叫加速度信号,它可以通过对斜坡信号的积分而得。抛物线信号的表达式为:

当A =1时,则称为单位抛物线信号,如图3-3所示

(四)脉冲信号
单位脉冲信号的表达式为:

其图形如图3-4所示。是一宽度为ε ,高度为1/ε 的矩形脉冲,当ε 趋于零时就得理想的单位脉冲信号(亦称δ(t) 函数)。

(五)正弦信号
正弦信号的表达式为 :

其中A为幅值,ψ =2π/T为角频率。
二、系统的性能指标
系统的瞬态性能通常以系统在初始条件为零的情况下,对单位阶跃输入信号的响应特性来衡量,如图3-6所示。这时瞬态响应的性能指标有:
1.最大超调量σp——响应曲线偏离稳态值的最大值,常以百分比表示,即
最大百分比超调量

最大超调量说明系统的相对稳定性。
2.延滞时间td——响应曲线到达稳态值50%所需的时间,称为延滞时间。
3. 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)”。
4. 峰值时间tp——响应曲线到达第一个峰值所需的时间,定义为峰值时间。
5. 调节时间ts——响应曲线从零开始到进入稳态值的95%--105%(或98%--102%)误差带时所需要的时间,定义为调节时间。

对于恒值控制系统,它的主要任务是维持恒值输出,扰动输入为主要输入,所以常以系统对单位扰动输入信号时的响应特性来衡量瞬态性能。这时参考输入不变、输出的希望值不变,响应曲线围绕原来工作状态上下波动,如图3-7所示。

④ 一阶系统的上升时间

理论上到达稳态值时间需要无穷大,在控制领域中,上升时间是指响应曲线从零时刻到首次达到稳态值的时间。因为有些时间没有超调,也将上升时间定义为响应曲线从稳态值的10%上升到稳态值90%所需的时间。

一阶系统

凡是可用一阶微分方程描述的系统称一阶系统。从零极点角度来讲,系统函数最多只含有一个极点和一个零点的系统是一阶系统。在一阶系统中,一般只含有一个储能元件,或者是电容,或者是电感。

微分方程:τdy(t)/dt+y(t)=s0x(t),其中τ–系统时间函数;s0–系统灵敏度。

传递函数:H(s)=s0/(τs+1)。

频率响应函数:H(ω)=s0/(jτω+1)。

⑤ 为什么有时间延迟的连续时间系统是无限维的

这是一个时间的多维度概念。

⑥ 上升时间的基本释义

在控制领域中,上升时间是指响应曲线从零时刻到首次达到稳态值的时间。因为有些时间没有超调,理论上到达稳态值时间需要无穷大,因此,也将上升时间定义为响应曲线从稳态值的10%上升到稳态值90%所需的时间。
脉冲信号的上升时间是指脉冲瞬时值最初到达规定下限和规定上限的两瞬时之间的间隔。除另有规定之外,下限和上限分别定为脉冲峰值幅度的10%和90%。

⑦ 求教信号上升时间和谐波幅度的问题

1.上升边越小说明高频分量越丰富,能量在高频部分集中从而高次谐波幅度越大。做FFT变换或使用网络分析仪可以很清楚显示出来。
2.对于基本门电路来说,开启脉冲一般定义为 0V~终值(N+,P-),所以10~90上升边(下降边)都是以终值来定义。
3.数据线或时钟线的门需要有足够的时间来正确的读取处于高电平状态或低电平状态的信号。一味延长边沿肯定是不可取的,需要综合考虑。一般分配给上升边的时间约为时钟周期的10%。

⑧ 自动控制理论中: 上升时间和峰值时间有什么不同

一、意义不同:

1、 上升时间是指响应曲线从零时刻到首次达到稳态值的时间,通常定义为响应曲线从稳态值的10%上升到稳态值90%所需的时间。

2、 峰值时间通常指系统单位阶跃响应曲线超过其稳态值而达到第一个峰值所需要的时间。

二、存在情况不同:

1、对于一阶系统来说,理论上不存在响应峰值,所以也就没有峰值时间,只有上升时间。对于过阻尼的二阶系统也是这样,只有上升时间。

2、峰值时间的概念一般只有欠阻尼的二阶系统才有,因为欠阻尼二阶系统存在响应峰值,存在超调量。

三、应用情况不同:

1、上升时间是对系统阶跃响应进行描述的常用量。

2、 峰值时间属于描述系统阶跃响应的一个参量,可以被用来对系统进行分析。峰值时间对噪声较为敏感,因此在实际系统评价中,峰值时间应用较少。

⑨ 上升时间

输出电压从最终值的10%上升至90%所需的时间 很多响应是无限接近理论值,拿100%定义的话,上升时间就是无穷,所以就用10%上升至90%所需的时间来定义。 是可以的,不过在阶跃信号的响应中用的是10%上升至90%。视情况而定。

⑩ 系统的截止频率和上升时间之间有什么关系

怎么说呢,感觉我们讲课时候没特意提过什么开环闭环的指标.如果直观地理解的话:
1、稳定性:稳定性是一切的根本,系统不稳定,便不具备讨论其他性能的条件,以闭环极点的位置判断系统的稳定性
2、快速性:指系统能否快速跟随给定值,给出期望的响应,一般以阶跃下的ts,即调节时间作为指标.此外还有延迟时间td、上升时间tr等
3、准确性:即系统的静差亦即稳态误差,指系统能否精确地跟随给定
其他乱七八糟的指标好像不是很搭噶
比如相位裕量、幅值裕量是用来评价稳定性的
截止频率wc常衡量系统的响应速度,与ts有较为密切的关系
等等等等

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