自動(dòng)控制原理簡明教程(第二版)課件

2023/6/61主要參考書

自動(dòng)控制原理科學(xué)出版社胡壽松自動(dòng)控制原理國防工業(yè)出版社

李友善自動(dòng)控制原理華南理工大學(xué)出版社高國燊自動(dòng)控制原理

清華大學(xué)出版社吳麒

MATLAB/Simulink與控制系統(tǒng)仿真電子工業(yè)出版社王正林反饋控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析——MATLAB語言應(yīng)用

清華大學(xué)出版社薛定宇2023/6/62中文核心期刊要目總覽

(北京大學(xué)2019版）自動(dòng)化學(xué)報(bào)控制理論與應(yīng)用模式識(shí)別與人工智能控制與決策信息與控制機(jī)器人系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)數(shù)據(jù)采集與處理傳感器技術(shù)2023/6/63課程概況國家一級(jí)學(xué)科：控制科學(xué)與工程國家二級(jí)學(xué)科：控制理論與控制工程、檢測技術(shù)與自動(dòng)化裝置、系統(tǒng)工程、模式識(shí)別與智能系統(tǒng)和導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制對(duì)應(yīng)本科專業(yè)：自動(dòng)化（自動(dòng)控制）難、理性很強(qiáng)、與數(shù)學(xué)聯(lián)系密切學(xué)分：3時(shí)間：周一3-4節(jié)，周四1-2節(jié)地點(diǎn)：教學(xué)一區(qū)1220實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)另行通知2023/6/64課程要求及考核方式課程要求：*按時(shí)上課（無故曠課-5，遲到早退-3）*認(rèn)真聽講，遵守課堂紀(jì)律*按時(shí)、獨(dú)立完成作業(yè)*遇到問題及時(shí)解決*多看參考書、期刊雜志，深入理解課程內(nèi)容*注意理論學(xué)習(xí)和實(shí)際應(yīng)用之間的聯(lián)系考核方式：筆試、閉卷!考勤、實(shí)驗(yàn)和作業(yè)：30％!期末考試卷面成績：70％設(shè)施農(nóng)業(yè)的自動(dòng)化控制設(shè)施農(nóng)業(yè)自動(dòng)化檢測與控制設(shè)備包括作物栽培管理專家系統(tǒng)、現(xiàn)場總線、智能變送單元、控制單元、傳感器、繼電器驅(qū)動(dòng)單元、執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

作物栽培管理專家系統(tǒng)根據(jù)溫室栽培作物的專家知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，綜合能量最省和作物生長最適宜原則，自動(dòng)調(diào)整溫室的環(huán)境條件和營養(yǎng)液成分。不同的作物品種、不同的生長期環(huán)境參數(shù)的上下限和最適宜值，可以由專家設(shè)定。所有測量參數(shù)和執(zhí)行結(jié)構(gòu)動(dòng)作情況都記錄在電腦內(nèi)，可供隨時(shí)查詢、打印?？刂茊卧ǎ弘p向天窗角度開閉驅(qū)動(dòng)，遮陽網(wǎng)驅(qū)動(dòng)，防蟲網(wǎng)驅(qū)動(dòng)，通風(fēng)機(jī)，噴灌滴灌定時(shí)或根據(jù)土壤水分控制，營養(yǎng)液自動(dòng)配制和棄液，節(jié)能加溫等.智能變送單元進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,具有自診斷,自標(biāo)定等功能。傳感器包括測量環(huán)境參數(shù)的傳感器(溫、濕度、光照、二氧化碳、土壤水分等)以及營養(yǎng)液成分(pH，電導(dǎo)、氮、磷、鉀等)，小氣象傳感器(風(fēng)速、風(fēng)向、大氣溫濕度和大氣壓等)等。2023/6/66第一章自動(dòng)控制的一般概念1-1自動(dòng)控制的基本原理與方式1-2自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)例1-3自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類1-4對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本要求2023/6/67自動(dòng)控制

自動(dòng)控制是指在無人直接參與的情況下，利用外加的設(shè)備或裝置（統(tǒng)稱控制裝置或控制器），使機(jī)器、設(shè)備或生產(chǎn)過程（統(tǒng)稱被控對(duì)象）的某個(gè)工作狀態(tài)或參數(shù)（即被控量）自動(dòng)地按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行。自動(dòng)控制理論

自動(dòng)控制理論是研究自動(dòng)控制問題共同規(guī)律的技術(shù)科學(xué)，主要講述自動(dòng)控制技術(shù)的基本理論與控制系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)的基本方法等內(nèi)容。2023/6/68是指按照某些規(guī)律結(jié)合在一起的物體（元部件）的組合，它們相互作用、相互依存，并能完成一定的任務(wù)。系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制的系統(tǒng)就可稱為自動(dòng)控制系統(tǒng)，一般由控制裝置和被控對(duì)象組成。自動(dòng)控制系統(tǒng)2023/6/69自動(dòng)控制是一門技術(shù)學(xué)科，從方法論的角度來研究系統(tǒng)的建立、分析與設(shè)計(jì)?！蹲詣?dòng)控制原理》是本學(xué)科的專業(yè)技術(shù)核心課程。（1）自動(dòng)控制理論的基礎(chǔ)課程，該課程與其它課程的關(guān)系。自動(dòng)控制理論電路理論電機(jī)與拖動(dòng)大學(xué)物理信號(hào)與系統(tǒng)復(fù)變函數(shù)拉氏變換模擬電子技術(shù)線性代數(shù)微積分各類專業(yè)課線性系統(tǒng)現(xiàn)代控制理論2023/6/610（2）自動(dòng)控制理論已經(jīng)發(fā)展為理論嚴(yán)密、系統(tǒng)完整、邏輯性很強(qiáng)的一門學(xué)科。從基本反饋控制原理發(fā)展到：自適應(yīng)控制、最優(yōu)控制、魯棒控制、大系統(tǒng)控制、智能控制等。討論的對(duì)象：因果系統(tǒng)、工程系統(tǒng)系統(tǒng)的廣義性：經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、工程、生物、環(huán)境、醫(yī)學(xué)課程特點(diǎn)：研究系統(tǒng)的共性問題實(shí)際系統(tǒng)物理模型數(shù)學(xué)模型方法(系統(tǒng)組成)分析、設(shè)計(jì)2023/6/611控制理論的發(fā)展歷史1765年俄國機(jī)械師波爾祖諾夫發(fā)明了蒸汽機(jī)鍋爐水位調(diào)節(jié)器1788年英國人瓦特(Watt)發(fā)明了蒸汽機(jī)離心式調(diào)速器1877年勞斯(Routh)和赫爾維茨(Hurwitz)提出判定系統(tǒng)穩(wěn)定的代數(shù)判據(jù)1892年俄國學(xué)者李亞普諾夫發(fā)表了“論運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的一般問題”的博士論文，提出李亞普諾夫穩(wěn)定性理論19世紀(jì)末到20世紀(jì)前半葉，內(nèi)燃機(jī)的使用二次世界大戰(zhàn)中，搭起了經(jīng)典控制理論的框架，戰(zhàn)后這些理論被公開，并應(yīng)用于一般的工業(yè)生產(chǎn)過程中20世紀(jì)10年代，PID控制器2023/6/612經(jīng)典控制理論（20世紀(jì)40—60年代）

1932年奈奎斯特(Nyquist)的《再生理論》一文，開辟了頻域法的新途徑1945年伯德(Bode)的《網(wǎng)絡(luò)分析和反饋放大器設(shè)計(jì)》一文，奠定了經(jīng)典控制理論的理論基礎(chǔ)，在西方開始形成了自動(dòng)控制學(xué)科1947年美國出版了第一本自動(dòng)控制教材《伺服機(jī)件原理》1948年美國麻省理工學(xué)院出版了另一本《伺服機(jī)件原理》教材，建立了現(xiàn)在廣泛使用的頻域法1948年維納(Wiener)在他的名著《控制論：關(guān)于在動(dòng)物和機(jī)器中控制和通信的科學(xué)》中基于信息的觀點(diǎn)給控制論(Cybernetics)下了一個(gè)廣義的定義。而在控制工程中又稱為控制理論(ControlTheory)。20世紀(jì)50年代是經(jīng)典控制理論發(fā)展和成熟的時(shí)期。2023/6/613美國MIT的N.Wiener于1948發(fā)表《控制論》(Cybernetics)，標(biāo)志著控制論學(xué)科的誕生。

2023/6/614現(xiàn)代控制理論（20世紀(jì)60年代中期成熟）20世紀(jì)50年代末60年代初，空間技術(shù)開始發(fā)展，前蘇聯(lián)和美國都競相進(jìn)行了大量研究。1960年在美國自動(dòng)控制聯(lián)合會(huì)第一屆年會(huì)上首次提出“現(xiàn)代控制理論”這個(gè)名詞。在狀態(tài)空間法發(fā)展初期，具有重要意義的是龐特里亞金（Pontryagin）的極大值原理。貝爾曼（Bellman）的動(dòng)態(tài)規(guī)劃理論和卡爾曼（Kalman）的最佳濾波理論，有人把它們作為現(xiàn)代控制理論的起點(diǎn)，主要研究系統(tǒng)辨識(shí)、最優(yōu)控制、最佳濾波及自適應(yīng)控制等內(nèi)容。國內(nèi)控制論的發(fā)展歷史我國起步晚，在現(xiàn)代科學(xué)史上沒有占據(jù)一席之地，1954年錢學(xué)森創(chuàng)立并引入工程控制論，80年代普遍開展教學(xué)和研究，但基礎(chǔ)工業(yè)落后，以原料到生產(chǎn)，各方面落后，從自動(dòng)化的材料、元件、系統(tǒng)和技術(shù)各方面都與發(fā)達(dá)國家有較大差距。2023/6/616經(jīng)典控制與現(xiàn)代控制2023/6/6171-1自動(dòng)控制的基本原理與方式1.人工控制與自動(dòng)控制：水箱水位控制問題眼手腦水位測量與變送執(zhí)行器控制器給定2023/6/618人工控制：眼、腦、手、水箱+閥門人腦手水箱系統(tǒng)眼h自動(dòng)控制：傳感器、控制器、執(zhí)行器、水箱+閥門控制器執(zhí)行器水箱系統(tǒng)傳感器h2023/6/6192.反饋控制原理控制論的奠基人N.Wiener給出的定義：“Feedbackisamethodofcontrollingasystembyinsertingintoittheresultofitspastperformance”反饋控制是這樣一種控制過程，它能夠在存在擾動(dòng)的情況下，力圖減小系統(tǒng)的輸出量與參考輸入量（也稱參據(jù)量）（或者任意變化的希望的狀態(tài)）之間的偏差，而且其工作正是基于這一偏差基礎(chǔ)之上的。反饋控制系統(tǒng)是一種能對(duì)輸出量與參考輸入量進(jìn)行比較，并力圖保持兩者之間的既定關(guān)系的系統(tǒng)，它利用輸出量與輸入量的偏差來進(jìn)行控制。2023/6/6203.反饋控制系統(tǒng)的基本組成反饋控制系統(tǒng)：被控對(duì)象、控制裝置控制裝置：由具有一定職能的各種基本元件（部件）組成。測量元件、給定元件、比較元件放大元件、執(zhí)行元件、校正元件測量元件串聯(lián)校正反饋校正執(zhí)行元件放大元件被控對(duì)象局部反饋主反饋2023/6/621一些基本概念前向通路：從輸入端沿箭頭方向到輸出端的傳輸通路主反饋通路：輸出經(jīng)過測量元件到達(dá)輸入端的通路主回路：前向通路+主反饋通路內(nèi)回路：局部前向通路+局部反饋通路單回路系統(tǒng)、多回路系統(tǒng)反饋控制系統(tǒng)受到的外部作用參考（有用）輸入：決定系統(tǒng)被控量的變化規(guī)律擾動(dòng)：系統(tǒng)外部擾動(dòng)、系統(tǒng)內(nèi)部擾動(dòng)2023/6/6224.自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本控制方式按照控制方式和策略，自動(dòng)控制系統(tǒng)可分為：開環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)復(fù)合控制系統(tǒng)

2023/6/623開環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖開環(huán)控制是指控制裝置與被控制對(duì)象之間只有正向作用而沒有反向聯(lián)系的控制過程。開環(huán)控制系統(tǒng)不具備自動(dòng)修正的能力。當(dāng)系統(tǒng)精度要求不高或干擾對(duì)系統(tǒng)的影響不大時(shí)，可以采用開環(huán)控制方式，如交通指揮的紅綠燈轉(zhuǎn)換，自動(dòng)控制生產(chǎn)線等。開環(huán)控制系統(tǒng)的精度主要取決于構(gòu)成系統(tǒng)元器件的精度以及調(diào)整的精度。開環(huán)控制2023/6/624特點(diǎn)：系統(tǒng)輸出量對(duì)系統(tǒng)的輸入量不產(chǎn)生影響，結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)整方便、成本低開環(huán)控制有兩種方式：按給定量控制

按擾動(dòng)量控制利用可測量的擾動(dòng)量，產(chǎn)生補(bǔ)償作用，以減小或抵消擾動(dòng)對(duì)輸出量的影響（順饋）開環(huán)控制2023/6/625閉環(huán)控制

閉環(huán)控制是控制裝置與被控對(duì)象之間既有正向的作用，又有反向聯(lián)系的控制過程。

若將系統(tǒng)的輸出量反饋到其輸入端，與參考輸入進(jìn)行比較，則構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)

把取出的輸出量送回輸入端，并與輸入信號(hào)相比較產(chǎn)生偏差信號(hào)的過程，稱為反饋通過反饋使偏差增大的正反饋，用“+”表示通過反饋使偏差減小的負(fù)反饋，用“-”表示2023/6/626閉環(huán)控制就是采用負(fù)反饋利用偏差來減小偏差的控制過程。工程中的自動(dòng)控制系統(tǒng)多數(shù)為閉環(huán)控制系統(tǒng)，如艦船操舵系統(tǒng)、火炮發(fā)射系統(tǒng)、雷達(dá)跟蹤系統(tǒng)等。閉環(huán)控制系統(tǒng)的精度主要取決于測量元件的精度。閉環(huán)系統(tǒng)的方框圖閉環(huán)控制

2023/6/627開環(huán)控制與閉環(huán)控制的比較開環(huán)控制系統(tǒng)中信號(hào)由輸入到輸出是單方向傳遞的，不必對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行測量，因此結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整方便，成本較低。開環(huán)控制可分為按給定量進(jìn)行控制與按擾動(dòng)量進(jìn)行控制，按擾動(dòng)量進(jìn)行控制又稱為前饋控制，適用于擾動(dòng)可測量的場合。由于開環(huán)控制只有正向作用，沒有反向的聯(lián)系，因此沒有修正偏差的能力，抗擾動(dòng)性較差。在精度要求不高或擾動(dòng)影響較小的情況下，這種控制方式有一定的實(shí)用價(jià)值。一般來說，當(dāng)系統(tǒng)的控制規(guī)律能預(yù)先確知，并對(duì)系統(tǒng)可能出現(xiàn)的干擾可以做到有效抑制時(shí)，應(yīng)采用開環(huán)控制系統(tǒng)。開環(huán)控制2023/6/628閉環(huán)控制系統(tǒng)由于引入了反饋機(jī)制，可以抑制內(nèi)部參數(shù)變化和外部擾動(dòng)對(duì)系統(tǒng)輸出產(chǎn)生的影響。采用成本較低、精度不太高的元器件構(gòu)成高精度的控制系統(tǒng)。應(yīng)用比較廣泛，但穩(wěn)定性是設(shè)計(jì)中要考慮的主要問題。只有在系統(tǒng)的控制量和擾動(dòng)量均無法預(yù)知的情況下，閉環(huán)控制系統(tǒng)才有其明確的優(yōu)越性。閉環(huán)控制2023/6/6292023/6/630復(fù)合控制

將按偏差控制與按前饋控制結(jié)合起來，對(duì)于主要擾動(dòng)采用適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償裝置實(shí)現(xiàn)按擾動(dòng)控制，同時(shí)，再組成反饋控制系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)按偏差控制，以消除其余擾動(dòng)產(chǎn)生的偏差。這種按偏差控制與按擾動(dòng)控制相結(jié)合的控制方式稱為復(fù)合控制。（1）按偏差控制+按擾動(dòng)補(bǔ)償控制（2）按偏差控制+按給定補(bǔ)償控制2023/6/6311-2自動(dòng)控制系統(tǒng)示例函數(shù)記錄儀飛機(jī)-自動(dòng)駕駛儀系統(tǒng)電阻爐微機(jī)溫度控制系統(tǒng)飛行模擬器的視景系統(tǒng)鍋爐液位控制系統(tǒng)磁盤驅(qū)動(dòng)讀取系統(tǒng)胰島素注射控制系統(tǒng)2023/6/632

被控對(duì)象：水箱被控量：水箱水位控制裝置：杠桿檢測元件：浮球控制手段：進(jìn)水閥水箱水位控制系統(tǒng)2023/6/633水箱水位控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)器(杠桿)執(zhí)行器調(diào)節(jié)閥水箱變送器(浮球)+-測量水位偏差量控制量調(diào)節(jié)位移進(jìn)水量實(shí)際水位設(shè)定水位2023/6/6342023/6/635

爐溫控制系統(tǒng)方框圖爐溫控制系統(tǒng)方框圖2023/6/636汽車駕駛控制系統(tǒng)2023/6/6372023/6/6381-3自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類分類方法按控制方式：開環(huán)控制、閉環(huán)控制、復(fù)合控制按元件類型：機(jī)械系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、機(jī)電系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)、生物系統(tǒng)等。按系統(tǒng)功能：溫度、壓力、位置按系統(tǒng)性能：線性與非線性、連續(xù)與離散、定常與時(shí)變按參考量變化規(guī)律：恒值、隨動(dòng)、程序控制2023/6/639線性控制系統(tǒng)和非線性控制系統(tǒng)按照系統(tǒng)是否滿足疊加原理，系統(tǒng)可分為線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)兩類。線性控制系統(tǒng)組成控制系統(tǒng)的元件都具有線性特性；輸入輸出關(guān)系一般可以用微分方程、差分方程、傳遞函數(shù)以及狀態(tài)空間表達(dá)式來描述；線性系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是具有齊次性和適用疊加原理；如果線性系統(tǒng)中的參數(shù)不隨時(shí)間變化，則稱為線性定常系統(tǒng)；否則稱為線性時(shí)變系統(tǒng)。2023/6/640非線性控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)中，若至少有一個(gè)元件具有非線性特性；一般不具有齊次性，也不適用疊加原理；輸出響應(yīng)和穩(wěn)定性與輸入信號(hào)和初始狀態(tài)有很大關(guān)系；也有時(shí)變和定常系統(tǒng)之分；嚴(yán)格地講，絕對(duì)線性的控制系統(tǒng)（或元件）是不存在的由于非線性系統(tǒng)的復(fù)雜性，分析非線性系統(tǒng)沒有一種統(tǒng)一的方法非線性方程的特點(diǎn)：系數(shù)與變量有關(guān)，或者方程中含有變量及其導(dǎo)數(shù)的高次冪或乘積數(shù)2023/6/6411、線性連續(xù)控制系統(tǒng)由系數(shù)判定線性時(shí)變系統(tǒng)、線性定常系統(tǒng)。線性定常系統(tǒng)根據(jù)參考輸入量又可分為：恒值控制系統(tǒng)、隨動(dòng)系統(tǒng)、程序控制系統(tǒng)2023/6/642系統(tǒng)主要特點(diǎn)（1）恒值控制系統(tǒng)（調(diào)節(jié)器、自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)）參考輸入是個(gè)常值，要求被控量也等于常值。外部擾動(dòng)的存在，被控量偏離參考量而出現(xiàn)偏差，控制系統(tǒng)根據(jù)偏差產(chǎn)生控制作用，以克服擾動(dòng)的影響，使被控量恢復(fù)到給定的常值。（2）隨動(dòng)系統(tǒng)（跟蹤、伺服）參考輸入是預(yù)先未知的隨時(shí)間任意變化的函數(shù)，要求被控量以盡可能小的誤差跟隨參考輸入量變化。（3）程序控制系統(tǒng)參考輸入是按預(yù)定規(guī)律隨時(shí)間變化的函數(shù)，要求被控量迅速、準(zhǔn)確地復(fù)現(xiàn)。2023/6/6432.線性定常離散系統(tǒng)3.非線性控制系統(tǒng)系統(tǒng)的某處或多處的信號(hào)為脈沖序列或數(shù)碼形式，信號(hào)在時(shí)間上是離散的。連續(xù)信號(hào)經(jīng)過采樣開關(guān)的采樣就可以轉(zhuǎn)換成離散信號(hào)，離散信號(hào)用差分方程描述。2023/6/6441-4對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本要求穩(wěn)定性（穩(wěn)）、快速性（快）、準(zhǔn)確性（準(zhǔn)）“穩(wěn)”與“快”是說明系統(tǒng)動(dòng)態(tài)（過渡過程）品質(zhì)。系統(tǒng)的過渡過程產(chǎn)生的原因：系統(tǒng)中儲(chǔ)能元件的能量不可能突變?！皽?zhǔn)”是說明系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)（靜態(tài)）品質(zhì)。2023/6/645自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本要求快速性：快速性是對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)速度快慢提出的要求，為系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。一般用系統(tǒng)響應(yīng)單位階躍信號(hào)的過渡過程的一些特征值來表示，如上升時(shí)間與調(diào)節(jié)時(shí)間來表示。準(zhǔn)確性：準(zhǔn)確性為系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能。當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，其穩(wěn)態(tài)輸出與參考輸入所要求的期望輸出之差叫做穩(wěn)態(tài)誤差。顯然，這種誤差越小，表示系統(tǒng)的輸出跟隨參考輸入的精度越高。穩(wěn)定性：穩(wěn)定性是指系統(tǒng)重新恢復(fù)平衡狀態(tài)的能力。穩(wěn)定性是對(duì)系統(tǒng)的最基本要求，不穩(wěn)定的系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)預(yù)定任務(wù)。穩(wěn)定性通常由系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定，與外界因素?zé)o關(guān)。2023/6/6462.典型外作用為什么要研究典型輸入信號(hào)？控制系統(tǒng)的輸入信號(hào)是隨機(jī)和無法事先確定的。為了測試比較控制系統(tǒng)的性能，需要有一個(gè)共同的基礎(chǔ)可以采用很接近實(shí)際控制系統(tǒng)經(jīng)常遇到的輸入信號(hào)，并在數(shù)學(xué)描述上加以理想化后能用較為典型且簡單的函數(shù)形式表達(dá)出來的信號(hào)。常用的典型輸入信號(hào)有五種。2023/6/647（1）階躍函數(shù)（信號(hào)）（2）斜坡函數(shù)（信號(hào)）（3）脈沖函數(shù)（信號(hào)）

（4）正弦函數(shù)（信號(hào)）2023/6/648階躍函數(shù)它表示一個(gè)在t=0時(shí)出現(xiàn)的，幅值為A的階躍變化函數(shù)。在實(shí)際系統(tǒng)中，如負(fù)荷突然增大或減小，流量閥突然開大或關(guān)小均可以近似看成階躍函數(shù)的形式。2023/6/649A=1的函數(shù)稱為單位階躍函數(shù)，記作1(t)。因此，幅值為A的階躍函數(shù)也可表示為出現(xiàn)在時(shí)刻的階躍函數(shù)，表示為一般將階躍信號(hào)作用下系統(tǒng)的相應(yīng)特性作為評(píng)價(jià)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)的依據(jù)。2023/6/650斜坡函數(shù)（速度函數(shù)）斜坡函數(shù)從t=0時(shí)刻開始，隨時(shí)間以恒定速度增加。A=1時(shí)斜坡函數(shù)稱作單位斜坡函數(shù)。斜坡函數(shù)等于階躍函數(shù)對(duì)時(shí)間的積分，反之，階躍函數(shù)等于斜坡函數(shù)對(duì)時(shí)間的導(dǎo)數(shù)。2023/6/651拋物