做控制的同学都知道,在调控制器的参数时,需要关注控制系统的响应性能评价指标,分为稳态性能和动态性能。
稳态性能:稳态误差
动态性能:上升时间、峰值时间、调节时间、超调量
在阶跃函数的激励下,上述性能指标的含义如下:
稳态误差:当时间趋于无穷时系统的输出量与输入量之间的稳态误差,代表系统的精度;
上升时间:响应从终值的10%上升到90%所需的时间,代表系统的响应速度;
峰值时间:响应到达第一个峰值所需的时间,代表系统的响应速度;
调节时间:响应到达并保持在终值±5%范围内所需的时间,代表系统的响应速度和阻尼程度;
超调量:响应的峰值最大偏离量与终值的百分比,代表系统的阻尼程度。
当我们已知一个控制系统的传递函数时,可通过Matlab的step命令来分析控制系统的性能指标。
如已知系统的传递函数为:
在Matlab里输入以下命令
G = tf(1, [1 1 1]);
step(G);
即可得到该系统的阶跃响应曲线,图中单击鼠标右键,选择Charateristics,即可调出响应性能指标。