时域分析c1_2

1、本章重点,一阶和二阶电路的零输入响应、零状态响应和全响应的概念及求解；,重点,一阶和二阶电路的阶跃响应概念及求解。,1.动态电路方程的建立及初始条件的确定；,返 回,含有动态元件电容和电感的电路称动态电路。,1. 动态电路,7.1 动态电路的方程及其初始条件,当动态电路状态发生改变时（换路）需要经历一个变化过程才能达到新的稳定状态。这个变化过程称为电路的过渡过程。,下 页,上 页,特点,返 回,例,过渡期为零,电阻电路,下 页,上 页,返 回,i = 0 , uC= Us,i = 0 , uC = 0,k接通电源后很长时间，电容充电完毕，电路达到新的稳定状态：,。

2、1,第三章 控制系统的时域分析,3.1 典型输入信号与系统的性能指标,1、单位阶跃函数输入：,非单位阶跃函数输入 r(t)=b1(t)，则,其拉氏变换为,一、典型输入信号,2,2、单位斜坡函数输入：,非单位斜坡函数输入r(t)=bt，,其拉氏变换为,则,3、单位抛物线函数输入：,拉氏变换为,则,非单位抛物线函数输入 ，,3,4、单位脉冲函数输入,其拉氏变换为,5、正弦函数：当正弦函数作为输入信号时，可以求得系统对不同频率的正弦函数输入的稳态正弦输出响应，这种响应称为频率响应。,0,4,二、瞬态响应和稳态响应,响应：在输入信号作用下，系统的输出。,瞬态响。

3、清华大学电路原理教学组,第5章 动态电路时域分析,5. 1 电感元件和电容元件,5. 2 动态电路方程的列写,5. 3 动态电路的初始条件,5. 4 一阶动态电路,5. 6 全响应的分解,5. 5 二阶动态电路,5. 9 状态变量法,5. 7 单位阶跃响应和单位冲激响应,5. 8 卷积积分,一、电感元件 (inductor),inductance,变量: 电流 i , 磁链,1. 线性定常电感元件,= N 为电感线圈的磁链,L 称为自感系数,L 的单位名称：亨利 符号：H (Henry）,电感以磁场形式存储能量。,5.1 电感元件和电容元件,韦安（ -i ）特性,2. 线性电感电压、电流关系：,由电磁感应定律与楞次定律,i。

4、第5章 离散时间信号与系统的时域分析,5.1 离散时间信号的基本概念 5.2 离散信号的运算与变换 5.3 离散系统的基本概念 5.4 线性时不变离散系统的响应 5.5 离散系统的单位样值响应 5.6 离散卷积与零状态响应,5.1 离散时间信号的基本概念,5.1.1 离散时间信号的描述 5.1.2 基本离散信号 5.1.3 基本离散信号的特性,返回首页,5.1.1 离散时间信号的描述,离散时间信号是指仅在不连续的离散时刻有确定函数值的信号，也称离散序列。 时间上离散的数据在时域内表示为离散时间信号，其只在离散时刻才有定义。,图5-1 由连续时间信号到离散时间信号,返回。

5、第 5 章 离散信号与系统的时域分析,5.0 引 言 5.1 离散时间基本信号 5.2 卷积和 5.3 离散系统的算子方程 5.4 离散系统的零输入响应 5.5 离散系统的零状态响应 5.6 系统差分方程的经典解法,5.0 引 言,在前面几章的讨论中，所涉及的系统均属连续时间系统，这类系统用于传输和处理连 续时间信号。此外，还有一类用于传输和处理离散时间信号的系统称为离散 时间系统， 简称离散系统。数字计算机是典型的离散系统例子，数据控制系统和数字通信系统的核心组成部分也都是离散系统。 鉴于离散系统在精度、可靠性、可集成化等方面，比连续系统具有。

6、动态电路的时域分析,集总电路：电阻电路+动态电路。 动态电路：至少含有一个动态元件的电路。 动态元件：元件的VCR关系均要用微分或积分来表示的元件。,在时域模型中，以时间为主变量列写电路的微分方程并确定初始条件，通过求解微分方程获得电压、电流的时间函数(变化规律)。,时域分析：,时域模型：电路模型中，元件用R、L、C等参数表征，激励 用电压源电压、电流源电流的时间t的函数表征。,知识 建立并深刻理解电路的暂态和稳态、电路的换路、电路的零输入响应、零状态响应和全响应等概念。深刻理解动态电路元件（电容和电感元件）的特。

7、tansywhut126.com,自动控制原理,Principles of Automatic Control,主讲人： 谭 思 云,自动控制原理,2,系统 （机械，电气， 过程等）,建模方法,机理或实验,数学模型,性能分析,稳定性、 动态性能、 鲁棒性等,若性能 不满足要求 对系统进行校正,校正方法（控制器设计方法）,滞后-超前、PID、LQ最优等,第3章 时域分析法,自动控制原理,3,本章的主要内容,3.1 稳定性分析 3.2 暂态性能分析 3.3 稳态性能分析 3.4 MATLAB辅助分析控制系统时域性能,自动控制原理,4,本章的主要内容,3.1 稳定性分析 3.2 暂态性能分析 3.3 稳定性能分析 3.4 MATLAB辅助。

8、第1章离散时间信号与系统的时域分析,1.1 离散时间信号序列 1.2序列的卷积和 1.3线性移不变系统 1.4线性常系数差分方程 1.5连续信号的抽样 1.6离散线性相关,本章首先介绍了离散时间信号的基本概念、常用序列和基本运算；其次介绍了序列的卷积和及其求解方法；然后着重讨论了线性移不变系统的特性和差分方程的时域解法；最后介绍了相关函数的基本概念，讨论了相关函数和线性卷积的关系。,内容提要,1.1离散时间信号序列,时间为离散变量的信号称为离散时间信号，它只在离散时间上给出函数值，是时间上不连续的序列，常用 表示。 许多时候为了。

9、2021/7/14,1,自动控制原理课程习题课,第三章 时域分析 第四章 频域分析,2021/7/14,2,知识点回顾,时域分析,Time domain analysis,第3章,2021/7/14,3,3.1 稳定性分析,3.1.1 李雅普诺夫稳定性,3.1.2 自动控制系统的稳定性与特征方程的关系,3.1.3 劳斯稳定判据,控制系统稳定的充要条件是： 系统特征方程所有根的实部必须都是负。

10、第八章 动态电路的时域分析,Chapter 8,教学目的： 1.深刻理解电路的动态过程及其有关的概念。 2.理解求解一阶电路的三要素公式的推导过程。,教学内容概述： 本讲介绍了电路的动态过程及其有关的概念，并推导出求解一阶电路的三要素公式。,教学重点和难点： 重点：电路的动态过程及其有关的概念。 难点：求解一阶电路的三要素公式的推导过程。,Chapter 8,8-1 电路的动态过程 一.概念：,例。

11、 -精选文档 - 实验四基于 MATLAB 的控制系统时域分析以及根轨迹分析 一、实验目的 掌握运用 MATLAB 进行控制系统的时域暂态及稳态分析方法以及根轨迹图的绘制方法。 二、实验题目 1. 已知系统闭环传递函数为： (1) 判定该系统的闭环稳定性； (2) 绘出系统在阶跃信号为 0.1 1(t) 时的响应曲。

12、自动控制原理课程习题课,第三章 时域分析 第四章 频域分析,2021/5/6,1,2021/5/6,知识点回顾,时域分析,Time domain analysis,第3章,2,2021/5/6,3.1 稳定性分析,3.1.1 李雅普诺夫稳定性,3.1.2 自动控制系统的稳定性与特征方程的关系,3.1.3 劳斯稳定判据,控制系统稳定的充要条件是： 系统特征方程所有根的实部必须都是负的（也。

13、2020/11/28,自动控制原理课程习题课,第三章 时域分析 第四章 频域分析,2020/11/28,知识点回顾,时域分析,Time domain analysis,第3章,2020/11/28,3.2 瞬态响应分析,3.2.1 控制系统的瞬态响应,系统对任意输入x(t)的瞬态响应为x(t)与g(t)的卷积积分,3.2.2 线性系统的重要特性,对线性定常系统： 1）系统对输入信号响应的积。

14、第三章 离散系统的时域分析,3.1 LTI离散系统的响应 一、差分与差分方程 二、差分方程的经典解 三、零输入响应和零状态响应 3.2 单位序列响应和阶跃响应 一、单位序列响应 二、阶跃响应 3.3 卷积和 一、序列分解与卷积和 二、卷积的图解 三、不进位乘法 四、卷积和的性质,点击目录 ，进入相关章节,第三章 离散系统的时域分析,3.1 LTI离散系统的响应,一、差分与差分方程,设有序列f(k)，则，f(k+2)，f(k+1)，f(k-1)，f(k-2)等称为f(k)的移位序列。 仿照连续信号的微分运算，定义离散信号的差分运算。,1. 差分运算,离散信号的变化率有两种表示。

15、第5章 动态电路的时域分析,2. 一阶电路的零输入响应、零状态响应和 全响应求解；,重点,4. 一阶电路的阶跃响应和冲激响应。,3. 稳态分量、暂态分量求解；,1. 动态电路方程的建立及初始条件的确定；,由电源和电阻器构成的电阻性网络，是用代数方程来描述的，求解过程不涉及微分方程。,具有储能元件的电路为动态电路。动态电路用微分方程来描述 。,含储能元件的电路在发生换路后，会从换路前的稳定状态转换到换路后的稳定状态。这个过程，称为过渡过程。,过渡过程的时间是极为短暂的，也常称这一过程为瞬态过程。由于这短暂的过程对控制系统。

16、第4章 动态电路的时域分析,4.1 电容元件和电感元件 4.2 换路定律及初始值的计算 4.3 一阶电路的零输入响应 4.4 一阶电路的零状态响应 4.5 一阶电路的全响应 4.6 求解一阶电路的三要素法 4.7 一阶电路的阶跃响应 *4.8 二阶电路的时域分析 习题4,4.1 电容元件和电感元件 4.1.1 电容元件 1. 电容元件的定义 电容元件是从实际电容器中抽象出来的理想化模型。实际电容器通常由两块金属极板中间填充以绝缘介质构成，如图4.1-1所示。,图4.1-1 平板形电容器,电容元件的定义如下：一个二端元件，如果在任一时刻t，其电荷q(t)与端电压u(t)之间的关系。

17、第二篇：动态电路的时域分析,第五章 电容元件与电感元件 第六章 一阶电路 第七章 二阶电路,本章学习目的及要求,动态电路方程的建立及初始条件的确定；了解“暂态”与“稳态”之间的区别与联系；熟悉“换路”这一名词的含义；牢固掌握换路定律；理解暂态分析中的“零输入响应”、“零状态响应”“全响应”及“阶跃响应”等概念；充分理解一阶电路中暂态过程的规律；熟练掌握一阶电路暂态分析的三要素法.,第六章 一阶电路,6.1 分解方法在动态电路分析中的运用 6.2 零状态响应 6.3 阶跃响应和冲激响应 6.4 零输入响应 6.5 线性动态电路的叠加。

18、自动控制原理教案,控制系统的频带宽度：,系统带宽频率与带宽,闭环系统的频域性能指标,当b时,（0，b）为系统的频带宽度,对于I型和I型以上的开环系统，由于,故,一阶和二阶系统，带宽和系统参数具有解析关系。,反馈控制系统的闭环传递函数为,自动控制原理教案,一阶系统的带宽:,因为,一阶系统的带宽和时间常数成反比。,， 按带宽定义,一阶系统:,自动控制原理教案,对于二阶系统，闭环传递函数为,系统幅频特性,二阶系统带宽:,因为,， 按带宽定义,二阶系统的带宽和自然频率成正比。与阻尼比成反比。,自动控制原理教案,对于任意阶次的控制系统，这。