此时
是无超调响应中最快的
(△=2%)
(3) 过阻尼情况(ζ>1)
这种情况下,C(s)/R(s)的两个极点是两个不等的负实数。对于单位阶跃输入量,R(s)=1/s
此时
(t≥1) 特别 ξ>>1时.
此时二阶系统降为一阶系统
(△=2%) ξ≥1.5
-->
工程上,如果ζ》1.5时,使用上述近似式已有足够的准确度了。 3.3.2 二阶系统的暂态响应指标
当系统为欠阻尼情况下,即0<ζ<1时,二阶系统阶跃响应的上升时间tr、峰值时间tp、最大超调量Mp的计算公式按式(3-13)可表示如下。
1.上升时间tr
令c(t)=1,代入式(3-13)中,即可求得tr。
令 ,则
由上式可见,如欲减小tr,当ζ一定时,需增大时,则需减小ζ。
2.峰值时间tp
,反之,若一定
令
,即
即.
又
取 ,
3.调量Mp
最大超调量发生在t=tp
将
代入
4.调整时间ts
用包络线:
即
当 时,
图3-9 二阶系统单位阶跃时间响应的包络线 3.3.3二阶系统的脉冲响应
当输入信号r(t)为单位脉冲函数时,相应的拉普拉斯变换为1,即R(s)=1。则二阶系统的单位脉冲响应C(s)为