1.3靜態和動態特性術語
1.3.1時間響應 time response
一個輸入變量的規定變化引起系統輸出變量隨著時間的變化。
1.3.2階躍響應 step response
一個輸入變量的階躍變化引起的系統時間響應(見圖1.1-2)
注:由確定輸出響應的輸入階躍之比得出線性系統的單位階躍響應。
圖1.1-2系統對輸入階躍增量的典型時間響應
1.3.3斜坡響應 ramp response
一個輸入變量的變化斜率從零逐步躍增到某個有限值引起的系統時間響應。
1.3.4脈沖響應 impulse response
在一個輸入上施加一個脈沖函數引起的系統時間響應。
注:在線性系統中,單位脈沖響應(加權函數)是單位階躍響應的時間導數。
1.3.5穩態steady state
系統的特性參數保持恒定的系統狀態。
注:例如,正弦量的特性參數是均方根什、頻率和初始相位。
1.3.6瞬態transient
變量在兩個穩態間迅速過渡時的狀態。
1.3.7拉普拉斯變換Laplace transform
1.3.8傅里葉變換言之Fourier transform
1.3.9傳遞函數transfer function
在線性系統中,當所有初始條件為零時,輸出信號的拉普拉斯變換對相應輸入信號的拉普拉斯變換之比。
1.3.10頻率響應frequency response
在線性系統中,輸出信號的傅里葉變換對相應輸入信號的傅里葉變換之比。
注:(1)頻率響應與復平面虛軸上取得的傳遞函數相一致。
(2)頻率響應是穩態正弦輸入與得出的基本正弦輸出之間幅值和相位兩者依賴于頻率而定的關系。
1.3.11描述函數describing function
在急態非線性環節中,對正弦輸入信號只取輸出信號正弦弦基波分量的頻率響應。
注:描述函數可取決于輸入信號的頻率和幅值,或只取決于輸入信號的幅值。
1.3.12穩定性stability
系統受外界擾動偏移穩態條件后,當擾動中止時間復到原穩態條件的特性。
1.3.13增益gain
在正弦穩態線性系統中,輸出信號幅值與相應的輸入信號輻值之比。
注:(1)增益是頻率響應的值。
(2)實際使用中,除零頻率外各頻率上的增益常被稱為“動態增益”,以區別零頻率上的“靜態增益”。
1.3.14對數增益logarithmic gain
以分貝表示的20lgG之值,其中G為增益。
1.3.15衰減attenuation
由于線路或傳輸距離影響造成的信號減小。
注:衰減可用無量綱比值、標量比值或分內表示。
1.3.16相角phase angle
在正弦穩態線性系統中,輸出信號與相應的輸入信號之間的相位差(見圖1.1-4)。
注:相角是頻率響應的判據。
1.3.17輸送延遲transport delay
由輸送物質所需的時間或信呈有限傳播速率引起的延遲。
1.3.18時滯dead time
從輸入變量產生變化的瞬間起至輸出變量開始變化的瞬間為止的時間間隔(見圖1.1-2)。
1.3.19時間常數time constant
時間常數T是由階躍脈沖輸入引起的一階線性系統的輸出完成上升或總下降63.2%所需時間。
1.3.20(振蕩的)阻尼damping(of an oscillation)
振蕩的幅值隨時間逐漸減小。
1.3.21阻尼比damping ratio
二線性系統自由振蕩的阻尼度量,以輸出在zui終穩太值附近的一對(方向相反)連續擺動的較大幅值與較小幅值之商表示(無符號)見圖(1.1-3)。
1.3.22自然固有頻率natural inherent frequency
由微分方程描述的二階線性系統的頻率ωo:
圖1.1-3二階遲后系統的阻尼響應
1.3.23阻尼因數damping factor
1.3.24特征頻率eigen frequency
具有阻尼因數D的二階線性系統階躍響應的視頻率ωe
1.3.25諧振頻率resonance frequency
與系統的固有頻率相一致,從而引起輸出顯著變大的正弦輸入信號的頻率ωr。
1.3.26瞬時過沖transient overshoot
在階躍響應中,輸出變量偏離zui終穩態值的zui大瞬態偏差,以zui終穩態值與初始穩態值之差的百分數表示(見圖1.1-2)
1.3.27上升時間rise time
在階躍響應中,從由零開始的輸出信號達到zui終穩態值規定的小百分數(例如10%)的瞬間起,至*次達到該zui終穩態值的規定大百分數(例如90%)的瞬間為止的時間間隔(見圖1.1-2)
1.3.28建立時間settling time
從輸入信號的階躍變化起,到由此產生的輸出信號的變化偏離其zui終穩態值不超過規定允差(例如5%)的瞬間為止的時間間隔(見圖1.1-2)。
1.3.29斜坡響應時間ramp response time
從施加斜坡輸入開始,到輸出變量保持在輸入值乘以靜態增益減去輸出變量一階穩態偏差之值的規定允差帶內所需的時間間隔。
1.3.30頻率響應特性圖frequency response characteristics
對數增益和相角以頻率為函數的圖解表示,通常用數標度表示(見圖1.1-4)。
1.3.31頻率響應軌跡圖frequency response locus
極線圖polar plot
在復平面中頻率響應的圖解表示。以零與無窮大之間的ω值作為一個參數,矢徑為頻率響應的模數,相應的極角為頻率響應的相角(見圖1.1-5)
1.3.32奈奎斯特圖NYQUIST plot
開環的頻率響應軌跡圖。
1.3.33增益交越頻率gain-crossover frequency
增益為1處的頻率
1.3.34折角頻率corner frequency
在漸近線形成的博德圖中,漸近于對數增益曲線的兩條交匯直線交點處的頻率。
1.3.35相位交越頻率phase-crossover frequency
在博德圖或極線圖中,相角為±180°處的頻率。