时域分析性能指标

时域分析性能指标是以系统对单位阶跃输入的瞬态响应形式给出的。

控制系统的实际运行都是在时域内进行的,所以可用时域法分析系统性能。时域分析法是研究控制系统在输入信号作用下,其输出随时间变化的情况,方便分析系统的动态和稳态特性,是控制系统最基本的分析方法,也是频域分析法和根轨迹分析法的基础。时域分析包括稳定性分析、瞬态性能分析和稳态性能分析。

对控制系统进行时域分析时虽然可以由输出响应得出系统的性能,但是对于稳定性和准确性来说,采用输出响应来分析较为麻烦,时域性能分析常采用的方法如下:

(1)稳定性分析采用的是代数判据,即劳斯稳定性判据和赫尔维兹稳定性判据。

(2)稳态性能分析就是通过计算稳态误差来分析系统的准确性。

(3)瞬态性能也称为动态性能,用动态性能指标表示,是通过求系统在典型输入时的输出响应得出的。输出响应的求取方法有两种,一是直接由微分方程求解得出,二是借助于传递函数采用拉氏反变换的方法求出。

通常，把控制系统的时间响应按时间的顺序划分为动态过程和稳态过程两部分。

动态过程

动态过程也称为暂态过程或过渡过程，指系统在典型输入信号作用下，系统输出量从初始状态到最终状态的过程。根据系统结构和参数选择的情况，动态过程表现为衰减、发散和等幅振荡几种形态。

显然，一个可以正常运行的控制系统，其动态过程必须是衰减的，即系统必须是稳定的。

稳态过程

稳态过程也称为系统的稳态响应，指系统在典型输入信号作用下，当时间t趋于无穷大时，系统输出量的表现形式。

稳态过程表征系统输出量最终复现输入量的程度，提供系统稳态误差的信息，用系统的稳态性能描述。

翻译成英文：

Timedomainanalysisperformanceindex

Thetimedomainanalysisperformanceindexisgivenintheformofthesystem'stransientresponsetounitstepinput.

Theactualoperationofthecontrolsystemiscarriedoutinthetimedomain,sothetimedomainmethodcanbeusedtoanalyzethesystemperformance.

Thetimedomainanalysismethodistostudythechangeoftheoutputofthecontrolsystemwithtimeundertheactionoftheinputsignal,soastofacilitatetheanalysisofthedynamicandsteady-statecharacteristicsofthesystem.

Itisthemostbasicanalysismethodofthecontrolsystem,,transientperformanceanalysisandsteady-stateperformanceanalysis.

Althoughtheperformanceofthecontrolsystemcanbederivedfromtheoutputresponsewhenperformingtimedomainanalysisofthecontrolsystem,itism:

(1)Stabilityanalysisusesalgebraiccriteria,namelyRouth'sstabilitycriterionandHelviz'sstabilitycriterion.

(2)Thesteady-stateperformanceanalysisistoanalyzetheaccuracyofthesystembycalculatingthesteady-stateerror.

(3),whichisobtainedbycalculatingtheoutputresponseofthesystemattypicalinput.

,andtheotheristousethetransferfunctiontoobtaintheinverseLaplacetransform.

Generally,thetimeresponseofthecontrolsystemisdividedintotwoparts,thedynamicprocessandthesteady-stateprocess,intheorderoftime.

DynamicProcess

Thedynamicprocessisalsocalledthetransientprocessorthetransitionprocess,whichreferstotheprocessofthesystemoutputfromtheinitialstatetothefinalstateundertheactionofatypicalinputsignal.

Accordingtothesystemstructureandparameterselection,thedynamicprocessismanifestedinseveralformsofattenuation,divergenceandconstantamplitudeoscillation.

Obviously,foracontrolsystemthatcanoperatenormally,itsdynamicprocessmustbeattenuated,thatis,thesystemmustbestable.

Steadystateprocess

Thesteady-stateprocessisalsocalledthesteady-stateresponseofthesystem,whichreferstotheexpressionoftheoutputofthesystemwhenthetimettstoinfinityundertheactionofatypicalinputsignal.

Thesteady-stateprocessrepresentsthedegreetowhichtheoutputofthesystemfinallyreproducestheinput,andprovidesinformationaboutthesteady-stateerrorofthesystem,whichisdescribedbythesteady-stateperformanceofthesystem.

参考资料：百度

英文翻译：Google翻译