第四章 系统的时间响应分析.doc

第四章系统的时域分析****题 4-1 什么是时间响应? 答:机械工程系统在外加作用( 输入) 激励下,其输出量随时间变化的函数关系称之为系统的时间响应, 通过对时间响应的分析可揭示系统本身的动态特性。 4-2 时间响应有哪两部分组成?各部分的定义是什么? 答:任一系统的时间响应都是由瞬态响应和稳态响应两部分组成。瞬态响应: 系统受到外加作用激励后,从初始状态到最终状态的响应过程称为瞬态响应。稳态响应: 时间趋于无穷大时,系统的输出状态称为稳态响应。瞬态响应反映了系统动态性能, 而稳态响应偏离系统希望值的程度可用来衡量系统的精确程度。 4-3 如图所示的电网络,试求其单位阶跃响应、单位脉冲响应和单位斜坡响应,并画出相应的响应曲线。解:如图 RC 电网络的传递函数为: ?? 11 G s RCs ?? T RC ?(1 )单位阶跃响应: ?? 1 1 tt RC T C t e e ??? ??? RC0u iu 图(题 4-3 ) 第四章系统的时域分析(2 )单位脉冲响应: ?? 1 1 tt RC T C t e e T RC ??? ?(3 )单位斜坡响应: ?? 1 1 tt RC T C t t T e t RC e ??? ?? ?? ? ????? ?? ?? ?? ? 4-4 设温度计能在 1 分钟内指示出响应值的 98 %,并且假设温度计为一阶系统,求时间常数。如果将此温度计放在澡盆内, 澡盆的温度依 10 ℃/mi n 的速度线性变化,求温度计示值的误差是多大? ?????????????????????? 202404 0 4 1 1 1 1 1 1010 1 10 10 10 1 1 iittt is TT G s Ts s X s s X s G s X s s s X t t e e t X t X t t t e e te ?????? ?? ??? ??? ??? ?? ???????? ?? ????解:当时 osC?第四章系统的时域分析 4-5 已知控制系统的微分方程为?????? 20 y t y t x t ? ??, 试用拉氏变换法求该系统的单位脉冲响应?? t?和单位阶跃响应?? ou x t ,并讨论二者的关系。?????????????????????? 8 20 20 20 1 20 20 toutouou y s s s t e y s x s s s s s x s e s t u t t x t ?????? ???? ? ??? ?