u时域分析法的含义
u时域分析法的含义
时域方法通过拉氏反变换求出系统输出量的表达
时域方法通过拉氏反变换求出系统输出量的表达
式，提供系统时间响应的全部信息。
式，提供系统时间响应的全部信息。
u时域分析法的特点
u时域分析法的特点
定量分析方法：直观、精确，但比较烦琐。在时
定量分析方法：直观、精确，但比较烦琐。在时
域中研究问题，重点讨论过渡过程的响应形式。
域中研究问题，重点讨论过渡过程的响应形式。
u线性定常系统的性能
u线性定常系统的性能
稳定性、动态性能、稳态性能
稳定性、动态性能、稳态性能
8/3/20241
8/3/2024《自动控制原理》第三章时域分析1
《自动控制原理》第三章时域分析
Ø为什么要研究典型输入（试验）信号？
Ø为什么要研究典型输入（试验）信号？
l控制系统的输入信号是随机和无法预知的，很难用解析的方
l控制系统的输入信号是随机和无法预知的，很难用解析的方
法表示。只有在一些特殊的情况下是预先知道的，可以用解
法表示。只有在一些特殊的情况下是预先知道的，可以用解
析的方法或者曲线表示。例如，切削机床自动控制的例子。
析的方法或者曲线表示。例如，切削机床自动控制的例子。
l为了测试比较控制系统的性能，需要有一个共同的基础，对
l为了测试比较控制系统的性能，需要有一个共同的基础，对
各种控制系统性能进行有效的评判和比较。
各种控制系统性能进行有效的评判和比较。
l系统对典型试验信号的响应特性，与系统对实际输入信号的
l系统对典型试验信号的响应特性，与系统对实际输入信号的
响应特性之间存在一定的对应关系；所以采用试验信号来评
响应特性之间存在一定的对应关系；所以采用试验信号来评
价系统性能是合理的。而且，许多设计准则就建立在这些信
价系统性能是合理的。而且，许多设计准则就建立在这些信
号的基础上。
号的基础上。
l可采用很接近实际系统经常遇到的输入信号，并在数学描述
l可采用很接近实际系统经常遇到的输入信号，并在数学描述
上加以理想化后能用较为典型且简单的函数形式表达出来的
上加以理想化后能用较为典型且简单的函数形式表达出来的
信号。
信号。
8/3/20242
8/3/2024《自动控制原理》第三章时域分析2
《自动控制原理》第三章时域分析
线性系统响应的分解
线性系统响应的分解
系统响应（全响应）
系统响应（全响应）
=动态响应（暂态分量）+稳态响应（稳态分量）
=动态响应（暂态分量）稳态响应（稳态分量）
+
=零输入响应+零状态响应
=零输入响应零状态响应
+
=自由响应+强迫响应
=自由响应强迫响应
+
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8/3/2024《自动控制原理》第三章时域分析
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