工业自动化仪表与系统常用术语-1通用术语静态和动态特性术语
时间:2010-04-20 阅读:2215
1.3静态和动态特性术语
1.3.1时间响应 time response
一个输入变量的规定变化引起系统输出变量随着时间的变化。
1.3.2阶跃响应 step response
一个输入变量的阶跃变化引起的系统时间响应(见图1.1-2)
注:由确定输出响应的输入阶跃之比得出线性系统的单位阶跃响应。
图1.1-2系统对输入阶跃增量的典型时间响应
1.3.3斜坡响应 ramp response
一个输入变量的变化斜率从零逐步跃增到某个有限值引起的系统时间响应。
1.3.4脉冲响应 impulse response
在一个输入上施加一个脉冲函数引起的系统时间响应。
注:在线性系统中,单位脉冲响应(加权函数)是单位阶跃响应的时间导数。
1.3.5稳态steady state
系统的特性参数保持恒定的系统状态。
注:例如,正弦量的特性参数是均方根什、频率和初始相位。
1.3.6瞬态transient
变量在两个稳态间迅速过渡时的状态。
1.3.7拉普拉斯变换Laplace transform
1.3.8傅里叶变换言之Fourier transform
1.3.9传递函数transfer function
在线性系统中,当所有初始条件为零时,输出信号的拉普拉斯变换对相应输入信号的拉普拉斯变换之比。
1.3.10频率响应frequency response
在线性系统中,输出信号的傅里叶变换对相应输入信号的傅里叶变换之比。
注:(1)频率响应与复平面虚轴上取得的传递函数相一致。
(2)频率响应是稳态正弦输入与得出的基本正弦输出之间幅值和相位两者依赖于频率而定的关系。
1.3.11描述函数describing function
在急态非线性环节中,对正弦输入信号只取输出信号正弦弦基波分量的频率响应。
注:描述函数可取决于输入信号的频率和幅值,或只取决于输入信号的幅值。
1.3.12稳定性stability
系统受外界扰动偏移稳态条件后,当扰动中止时间复到原稳态条件的特性。
1.3.13增益gain
在正弦稳态线性系统中,输出信号幅值与相应的输入信号辐值之比。
注:(1)增益是频率响应的值。
(2)实际使用中,除零频率外各频率上的增益常被称为“动态增益”,以区别零频率上的“静态增益”。
1.3.14对数增益logarithmic gain
以分贝表示的20lgG之值,其中G为增益。
1.3.15衰减attenuation
由于线路或传输距离影响造成的信号减小。
注:衰减可用无量纲比值、标量比值或分内表示。
1.3.16相角phase angle
在正弦稳态线性系统中,输出信号与相应的输入信号之间的相位差(见图1.1-4)。
注:相角是频率响应的判据。
1.3.17输送延迟transport delay
由输送物质所需的时间或信呈有限传播速率引起的延迟。
1.3.18时滞dead time
从输入变量产生变化的瞬间起至输出变量开始变化的瞬间为止的时间间隔(见图1.1-2)。
1.3.19时间常数time constant
时间常数T是由阶跃脉冲输入引起的一阶线性系统的输出完成上升或总下降63.2%所需时间。
1.3.20(振荡的)阻尼damping(of an oscillation)
振荡的幅值随时间逐渐减小。
1.3.21阻尼比damping ratio
二线性系统自由振荡的阻尼度量,以输出在zui终稳太值附近的一对(方向相反)连续摆动的较大幅值与较小幅值之商表示(无符号)见图(1.1-3)。
1.3.22自然固有频率natural inherent frequency
由微分方程描述的二阶线性系统的频率ωo:
图1.1-3二阶迟后系统的阻尼响应
1.3.23阻尼因数damping factor
1.3.24特征频率eigen frequency
具有阻尼因数D的二阶线性系统阶跃响应的视频率ωe
1.3.25谐振频率resonance frequency
与系统的固有频率相一致,从而引起输出显著变大的正弦输入信号的频率ωr。
1.3.26瞬时过冲transient overshoot
在阶跃响应中,输出变量偏离zui终稳态值的zui大瞬态偏差,以zui终稳态值与初始稳态值之差的百分数表示(见图1.1-2)
1.3.27上升时间rise time
在阶跃响应中,从由零开始的输出信号达到zui终稳态值规定的小百分数(例如10%)的瞬间起,至*次达到该zui终稳态值的规定大百分数(例如90%)的瞬间为止的时间间隔(见图1.1-2)
1.3.28建立时间settling time
从输入信号的阶跃变化起,到由此产生的输出信号的变化偏离其zui终稳态值不超过规定允差(例如5%)的瞬间为止的时间间隔(见图1.1-2)。
1.3.29斜坡响应时间ramp response time
从施加斜坡输入开始,到输出变量保持在输入值乘以静态增益减去输出变量一阶稳态偏差之值的规定允差带内所需的时间间隔。
1.3.30频率响应特性图frequency response characteristics
对数增益和相角以频率为函数的图解表示,通常用数标度表示(见图1.1-4)。
1.3.31频率响应轨迹图frequency response locus
极线图polar plot
在复平面中频率响应的图解表示。以零与无穷大之间的ω值作为一个参数,矢径为频率响应的模数,相应的极角为频率响应的相角(见图1.1-5)
1.3.32奈奎斯特图NYQUIST plot
开环的频率响应轨迹图。
1.3.33增益交越频率gain-crossover frequency
增益为1处的频率
1.3.34折角频率corner frequency
在渐近线形成的博德图中,渐近于对数增益曲线的两条交汇直线交点处的频率。
1.3.35相位交越频率phase-crossover frequency
在博德图或极线图中,相角为±180°处的频率。