控制系统性能指标

1.自动控制系统最主要的性能指标？
答：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
2.经典控制常用的数学模型，其中传递函数的描述是什么？
答
3.闭环系统稳定的充分必要条件？
答：闭环系统特征方程的所有根均具有负实部，或者说闭环函数的极点均严格位于左半S 平面。

4.典型函数的拉氏变换与输入信号的关系？
答：
5.线性定常系统的起点？
6.异谐系统单位响应是什么样的特性？
7.二阶系统超调量与系统参数的关系，响应形式与阻尼比的关系？
8.系统中是否存在稳态误差，与什么有关系，如何
9.更轨迹的意义
10.正弦输入下，线性定常输出特性，稳态
11.波特图各波数与系统特性之间的关系
12.校正的目的
13.最小相位系统的概念
14.劳斯特稳定性
1．已知响应阶跃表达求传递函数？
2．方框图化解
3．已知最小相位系统的对数抚平特性，问阶跃特性曲线，求开环传递函数？
4．分析闭环自动系统特点，举应用实例？
5．。

机械工程控制基础29_二阶系统的性能指标二阶系统是指具有两个自由度的机械工程控制系统。

在控制系统理论中，衡量系统性能的指标有许多，比如超调量、调节时间、稳态误差等。

下面将详细介绍二阶系统的性能指标。

一、超调量：超调量是指过渡过程中输出量超过稳态值的最大偏离量。

对于二阶系统而言，其超调量可以通过过冲幅值与稳态值的差进行计算。

具体公式如下：超调量(%)=(过冲幅值-稳态值)/稳态值×100超调量主要反映了系统在过渡过程中的动态性能，是指标中最容易获取的。

二、调节时间：调节时间是指系统输出量从初始稳态值到达稳态值所需要的时间。

对于二阶系统而言，其调节时间通常从过渡过程的时间t1开始计算。

具体公式如下：调节时间=t2-t1其中，t2表示系统输出量进入超定态的时刻。

三、上升时间：上升时间是指系统输出量从初始稳态值到达稳态值所需要的时间，也即是调节时间的一部分。

对于二阶系统而言，上升时间是系统输出量从过渡过程的时间t1到达过冲幅值和稳态值之间的时间间隔。

四、峰值时间：峰值时间是指系统输出量达到过冲幅值或者偏离过冲幅值最远的时刻。

对于二阶系统而言，峰值时间是系统从过渡过程的时间t1到达过冲幅值的时间间隔。

五、稳态误差：稳态误差是指系统输出量在稳态下与期望输入量之间的偏差。

对于二阶系统而言，稳态误差可以通过比较系统稳态值与期望输入量来计算。

稳态误差主要反映系统的静态性能，也即系统对于不同输入的输出表现。

综上所述，二阶系统的性能指标主要包括超调量、调节时间、上升时间、峰值时间和稳态误差。

这些指标可以通过理论计算、仿真分析和实验测试等方法来获取，用于评估和比较不同二阶系统的控制性能。

在实际应用中，根据具体需求和控制要求，可以通过调整系统参数和控制策略等来改善系统的性能指标，并使系统能够更好地满足要求。

●二阶系统的性能指标控制系统的时域性能指标控制系统的性能指标是评价系统动态品质的定量指标，是定量分析的基础。

系统的时域性能指标通常通过系统的单位阶跃响应进行定义。

常见的性能指标有：上升时间tr、峰值时间tp、调整时间ts、最大超调量Mp、振荡次数N、稳态误差e ss。

✓上升时间tr (rise time)响应曲线从零时刻出发首次到达稳态值所需时间。

对无超调(过阻尼)系统，上升时间一般定义为响应曲线从稳态值的10%上升到90%所需的时间。

✓峰值时间tp (peak time)响应曲线从零上升到第一个峰值所需时间。

调整时间ts (settling time)响应曲线到达并保持在允许误差范围（稳态值的2%或5%）内所需的时间。

❑评价系统稳定性的性能指标❑最大超调量Mp (maximum overshoot)响应曲线的最大峰值与稳态值之差。

通常用百分数表示：✓振荡次数N在调整时间ts内系统响应曲线的振荡次数实测时，可按响应曲线穿越稳态值次数的一半计数。

评价系统准确性的性能指标✓稳态误差e ss系统进入稳态后期望值与实际值之差。

▪二阶系统的动态性能由ωn和ξ决定。

增加ξ可以降低振荡，减小超调量Mp 和振荡次数N ，但系统快速性降低，tr、tp增加；ξ一定，ωn越大，系统响应快速性越好，tr、tp、ts越小。

▪通常根据允许的最大超调量来确定ξ。

ξ一般选择在0.4~0.8之间，然后再调整ωn以获得合适的瞬态响应时间。

系统的误差分析和计算误差定义：理想输出与实际输出的差。

误差组成与分析在过渡过程中，瞬态误差是误差的主要部分，但它随时间逐渐衰减，稳态误差逐渐成为误差的主要部分。

误差产生的原因：内因：系统本身的结构。

外因：系统输入量及其导数的连续变化。

自动控制原理二阶系统动态指标在自动控制原理中，二阶系统的动态特性对整个控制系统的性能至关重要。

以下是对二阶系统动态指标的详细阐述，主要包含稳定性、快速性、准确性、鲁棒性、抗干扰性、调节时间、超调量、阻尼比和频率响应等方面。

一、系统的稳定性稳定性是评估控制系统性能的重要指标。

对于二阶系统，稳定性通常通过观察系统的极点位置来判断。

如果系统的极点位于复平面的左半部分，则系统是稳定的。

此外，系统的稳定性还与阻尼比有关，阻尼比在0到1之间时，系统是稳定的。

二、系统的快速性快速性表示系统响应速度的快慢。

在二阶系统中，快速性通常通过极点的位置来决定。

极点越接近虚轴，系统的响应速度越快。

但需要注意的是，过快的响应速度可能导致系统超调量增大，因此需要综合考虑快速性和稳定性。

三、系统的准确性准确性表示系统输出与期望输出的接近程度。

对于二阶系统，可以通过调整系统的极点和零点位置来提高准确性。

一般来说，增加阻尼比可以提高准确性。

四、系统的鲁棒性鲁棒性表示系统在参数变化或干扰下保持稳定的能力。

对于二阶系统，鲁棒性可以通过调整系统的极点和零点位置来改善。

一般来说，使极点和零点距离越远，系统的鲁棒性越好。

五、系统的抗干扰性抗干扰性表示系统抵抗外部干扰的能力。

对于二阶系统，可以通过增加阻尼比来提高抗干扰性。

阻尼比增大时，系统对外部干扰的抑制能力增强。

六、系统的调节时间调节时间表示系统从受到干扰到恢复稳态所需的时间。

对于二阶系统，调节时间与阻尼比和系统增益有关。

适当增加阻尼比和系统增益可以缩短调节时间。

七、系统的超调量超调量表示系统响应超过稳态值的最大偏差量。

对于二阶系统，超调量与阻尼比有关。

阻尼比越小，超调量越大。

为了减小超调量，可以适当增加阻尼比。

八、系统的阻尼比阻尼比是衡量系统阻尼程度的参数，其值介于0和1之间。

适当的阻尼比可以保证系统具有良好的稳定性和快速性。

对于二阶系统，阻尼比与调节时间和超调量密切相关。

根据实际需求选择合适的阻尼比是关键。

附录A热工技术监督及控制系统性能指标机组在生产考核期结束后（无生产考核期的则在机组整套启动试运移交后）热工仪表及控制装置应满足以下质量标准。

E.1热工技术监督指标
a)保护投入率100%；
b)自动调节系统应投入协调控制系统，投入率不低于
95%；
c)计算机测点投入率99%，合格率为99%；
E.2热工系统要求
d)数据采集系统（DAS）设计功能全部实现。

e)顺序控制系统（SCS）应符合生产流程操作要求。

f)炉膛安全监控系统（FSSS）应正常投运且动作无误。

g)汽轮机监视仪表（TSI）应正常投运且输出无误。

h)汽轮机电液调节系统（DEH、MEH）应正常投运且动作
无误。

E.3热工保护、自动投入率
热工自动控制系统投入率＝（自动控制系统投入总数）／（全厂自动控制系统总数）×100％。

保护装置投入率＝（保护装置投入总数）／（全厂保护装置总数）×100％。

总燃料跳闸保护（MFT）、汽轮机危急遮断保护（ETS）按设计跳闸条件数统计套数。