系统性能受零极点影响的分析

简介：
本研究探讨了系统中的零点和极点对整体性能的影响，通过理论分析与仿真验证，揭示其内在规律及优化方法。 在自动控制系统设计过程中，系统需要满足稳定性、动态性能及稳态性能等方面的要求。其中，稳定性是控制系统的根本属性，指的是当系统偏离平衡状态后能够自行恢复的能力。动态性能通常通过阶跃响应来定义，在稳定状态下涉及超调量、超调时间、上升时间和调整时间等参数，这些指标反映了系统的最大偏差和快速反应能力；而稳态性能则关注于系统的误差大小，体现了控制精度的高低。 本段落采用增加系统零点与极点并改变其值的方法，从时域及频域两个角度深入探讨高阶控制系统各项性能的变化规律。借助MATLAB等工程软件编程绘制根轨迹图、奈奎斯特曲线以及波特图等多种图形，分析不同位置和数量上的零极点对整个控制系统的动态响应特性和稳定性的影响。