传递函数零极点对系统性能的影响 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/6/3 10:53:11星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

引入零点的三条曲线对应的品质如下 零点 F15 -1 F17 -10 F18 -100 Ts(稳定时间) MP(超调量) FAI(衰减率) 首先观察三张图像,加入零点-1对曲线的影响程度明显

比加入零点-100或-10的曲线影响程度大。而且虽然-10到-100零点改变程度明显比-1到-10大,但由-10到-100曲线的各项品质的变化明显弱于-1到-10。可见,零点越靠近负实轴方向,对曲线的影响程度越小。

其次观察各项品质随零点的变化。零点-100代数值最小,稳定时间最大,超调量最小,衰减率最大;零点-1代数值最大,稳定时间最小,超调量最大,衰减率最小。可见,负零点代数值越小,稳定时间越大,超调量越小,衰减率越大;

总结发现的规律如下:

(1) 对于负零点,零点代数值越小,对系统的影响越小,

一定程度下可以忽略,实现降阶。

(2) 对于负零点,零点代数值越小,系统的快速性越好,

准确性越好,稳定性越差。

3、研究对偶极子对系统品质的影响

(1)引入对偶奇子,得到的输出曲线如下:

观察figure2可以发现,对于一个零点为,极点为-8、-2、的高阶线性系统与极点为-2、的高阶线性系统在阶跃信号下的输出曲线几乎重合。同样对于figure3也是如此。

这说明出现对于具有对偶极子的系统,其响应曲线与将对偶极子去掉的系统的输出曲线几乎相同。

将三张图像对应的系统品质列于下方。

Figure 零点 极点 Ts(稳定时间) MP(超调量) FAI(衰减率) Ys(稳定值) None 1 None 2 None 3 、-2、 -8,-2 -8、-2、 -2、 -8、-2、 0 0 1

观察表格中的数据可以发现,当对偶极子之中的极点不是系统的主导极点时,这时系统输出的各项品质与去掉这对对偶极子的系统的输出品质相差不多。

因此可以进一步推导出,为了对高阶系统进行降阶,可以去掉那些不包括主导极点的对偶极子。 4、探究单调、振荡曲线与极点之间的关系

得到的输出曲线如下: