自动控制原理课件：上升时间tr解析

"该资源是一份关于自动控制原理的课件，主要依据胡寿松教授编写的第五版《自动控制原理》教材制作。课件利用PowerPoint2000和MATLAB6.5，旨在帮助教师高效教学和学生深入学习自动控制理论。内容覆盖了多个章节，包括系统的动态性能指标、反馈控制、梅逊公式的应用、系统稳定性分析以及根轨迹绘制等核心概念。" 详细知识点说明: 1. **上升时间tr**：上升时间是衡量控制系统动态性能的一个重要指标，它是指阶跃响应曲线从初始值上升到稳态值一定比例（通常为90%或100%）所需的时间。了解上升时间有助于评估系统的快速性。 2. **调节时间ts**：调节时间是指系统在受到阶跃输入后，输出量从初始状态变化到设定值附近并达到允许误差范围内的最大偏差所需的时间。它反映了系统稳定性的快慢。 3. **动态性能指标**：这些指标用于评价系统的动态响应，包括上升时间、调节时间、超调量、振荡次数等，它们反映了系统的响应速度、稳定性及精度。 4. **胡寿松 自动控制**：胡寿松教授是中国自动控制领域的知名专家，他的教材是学习自动控制原理的经典参考书，课件以此为基础，具有很高的权威性和实用性。 5. **MATLAB的应用**：MATLAB是一种强大的数学计算软件，常用于控制系统的设计和分析，包括绘制根轨迹、计算传递函数、模拟系统动态等。 6. **结构图和信号流图**：课件中提到的结构图和信号流图是控制系统建模的两种方法，梅逊公式可以直接应用于结构图求解传递函数，而信号流图则通过结点电压法简化计算。 7. **根轨迹分析**：根轨迹是分析线性时不变系统稳定性的重要方法，课件中涉及如何绘制根轨迹、满足模值条件和相角条件，以及不同极点和零点数量对根轨迹的影响。 8. **稳定性条件**：课件讲解了系统稳定的判据，包括劳斯判据、赫尔维茨判据等，并通过实例分析系统是否稳定。 9. **误差带与上升时间的定义**：在阶跃响应中，上升时间定义为输出首次达到稳态值一定比例的时间，误差带通常选取为稳态值的5%。 10. **梅逊公式的应用**：直接在结构图上使用梅逊公式求解传递函数，避免了转换为信号流图的步骤，简化了计算过程。 11. **反馈控制**：课件强调了串联和并联反馈的特点，以及等效变换在控制系统设计中的重要性。 12. **系统性能指标与传递函数**：例如，课件21讨论了无零点的二阶系统的特性，以及传递函数的分子分母常数项相等的特殊情况。 通过这个课件，学习者不仅可以理解自动控制的基本概念，还能掌握实际分析和设计控制系统的方法。