阶跃响应
阶跃响应
一阶系统的单位阶跃响应:
一阶系统的数学模型:
用一阶微分方程描述的系统,称为一阶系统。
如上图所示RC滤波电路是一阶系统,其运动微分方程为
若初始条件为零,传递函数为:
T为系统的时间常数。
一阶系统的结构图如下:
输入r(t)=1(t)时,系统响应c(t)为单位阶跃响应。 带入上式得,
将输入信号的拉氏变换
进行拉氏反变换,得一阶系统的单位阶跃响应为 t
c(t ) 1 e源自T(t≥0)
可以看出,一阶系统单位阶跃响应的初始值为零,终值为1
一阶系统单位阶跃曲线:
表明:一阶系统单位阶跃响应是一条初始值为零、以指数规 律上升到稳态值的曲线。 特点:1.t=0处曲线的斜率最大,为1/T 2.若系统保持初始响应的变化率不变,当t=T时输出就 能达到稳定值,而实际上只上升到稳态值的63.2%,经过4T的 时间,响应达到稳态值的 98%。所以,T反应了系统的响应速 度。
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