南航机电控制与自动化课件详解：频响辨识与系统识别方法

南航研究生机电控制及自动化课程涵盖了多个关键知识点，以下是详细内容的提炼： 1. 频率响应辨识： 频率响应辨识是一种常用的方法，通过在不同频率下测量输入信号的幅值比和相位差，形成Bode图，从而得到系统的传递函数。这种方法直观且测量手段相对简单，但依赖于精确的正弦信号发生器以减少误差。然而，它要求实验频率范围适中，否则实验复杂度和耗时会增加，并且机械连接的动态特性可能会影响实验结果。 2. 脉冲响应识别： 对于高阶系统，脉冲响应识别提供了更精确的方法，尤其是解析法，它利用系统的单位脉冲响应来计算传递函数。通过对实验测得的脉冲响应采样并应用拉普拉斯变换，可以得出系统的数学模型。 3. 阶跃响应识别与系统分析： 通过阶跃响应，可以确定二阶系统的增益、超调率和峰值时间。连续时间系统的建模通常通过微分方程，如“弹簧—质量—阻尼”系统，用Simulink进行仿真。通过修改系统结构，可以对0型、1型和2型等不同类型的控制系统进行分类，依据它们对外部作用下的稳态误差表现。 4. 控制系统稳态性能： 控制系统的稳态性能主要通过稳态误差来评估，对于阶跃输入，0型系统稳态误差为零，I型系统具有有限的稳态误差，而II型系统稳态误差可能无限大。这些性能指标对于设计和优化控制系统至关重要。 南航研究生机电控制及自动化课件深入探讨了控制系统的基本原理、实验方法、模型建立以及稳态性能分析，旨在培养学生的理论基础和实践能力，以便他们能有效地解决实际工程问题。