一阶系统的时间响应

2025 年 3 月 17 日 | 阅读 1 分钟

Time Response of first order system
Time Response of first order system

在上述传递函数中,分母中“s”的幂为 1。 这就是上述传递函数是一阶的原因,并且该系统被称为一阶系统

当输入为单位阶跃时,一阶系统的响应 -


Time Response of first order system

对于单位阶跃,


Time Response of first order system

现在,上述方程的部分分式将是


Time Response of first order system

对上述方程进行拉普拉斯逆变换为


Time Response of first order system

其中 T 被称为系统的时间常数,它定义为信号达到最终或稳态值的 63.2% 所需的时间。 时间常数意味着系统达到最终值的速度。 时间常数越小,系统响应越快。 如果时间常数较大,则系统运行缓慢。

单位斜坡信号下一阶系统的时间响应是 -


Time Response of first order system

现在,将 R(S) 的值代入方程


Time Response of first order system

现在对上面的方程进行拉普拉斯逆变换


Time Response of first order system

稳态误差等于“T”,其中“T”是系统的时间常数。 对于小的时间常数,误差很小,并且系统的响应增加。

单位脉冲函数下一阶系统的响应是 -

脉冲值 = 1


Time Response of first order system

拉普拉斯逆变换


Time Response of first order system