控制系统性能指标的计算方法

第五章 线性系统的频域分析法

一、频率特性

二、开环系统的典型环节分解 和开环频率特性曲线的绘制 三、频率域稳定判据

四、稳定裕度

五、闭环系统的频域性能指标

本章主要内容： 1 控制系统的频带宽度 2 系统带宽的选择

3 确定闭环频率特性的图解方法

4 闭环系统频域指标和时域指标的转换

五、闭环系统的频域性能指标

1 控制系统的频带宽度 1 频带宽度

当闭环幅频特性下降到频率为零时的分贝值以下3分贝时，对应的频率称为带宽频率，记为ωb。即当 ω>ωb

而频率范围（0，ωb）称为系统带宽 。

根据带宽定义，对高于带宽频率的正弦输入信号，系统输出将呈现较大的衰减，因此选取适当的带宽，可以抑制高频噪声的影响。但带宽过窄又会影响系统正弦输入信号的能力，降低瞬态响应的速度。因此在设计系统时，对于频率宽度的确定必须兼顾到系统的响应速度和抗高频干扰的要求。 2、I型和II型系统的带宽

2、系统带宽的选择

由于系统会受多种非线性因素的影响，系统的输入和输出端不可避免的存在确定性扰动和随机噪声，因此控制系统的带宽的选择需综合考虑各种输入信号的频率范围及其对系统性能

控制系统时域与频域性能指标的联系

经典控制理论中，系统分析与校正方法一般有时域法、复域法、频域法。时域响应法是一种直接法，它以传递函数为系统的数学模型，以拉氏变换为数学工具，直接可以求出变量的解析解。这种方法虽然直观，分析时域性能十分有用，但是方法的应用需要两个前提，一是必须已知控制系统的闭环传递函数，另外系统的阶次不能很高。

如果系统的开环传递函数未知，或者系统的阶次较高，就需采用频域分析法。频域分析法不仅是一种通过开环传递函数研究系统闭环传递函数性能的分析方法，而且当系统的数学模型未知时，还可以通过实验的方法建立。此外，大量丰富的图形方法使得频域分析法分析高阶系统时，分析的复杂性并不随阶次的增加而显著增加。

在进行控制系统分析时，可以根据实际情况，针对不同数学模型选用最简洁、最合适的方法，从而使用相应的分析方法，达到预期的实验目的。

系统的时域性能指标与频域性能指标有着很大的关系，研究其内在联系在工程中有着很大的意义。

一、系统的时域性能指标

延迟时间上升时间

tttd 阶跃响应第一次达到终值h(?)的50%所需的时间

阶跃响应从终值的10%上升到终值的90%所需的时间；对有振荡的系

r统，也可定义为从0到第一次达到终值所需的时间

特 性 规 格

亚克力的物理特性表

亚克力物性特质与其它原料比较

亚克力耐化学药品性 板材规格

亚克力厚度公差表 磨砂板规格

亚克力的物理特性表

Average Physical Properties 物性 property ASTM Unit Value 光学 Optical 透光率 Light Transmittance 屈折率 Refractive index D1003-61 D542-50 % D542-50 93 1.49 热 Thermal 热形成温度 Hot Forming Temp 热变形温度 Heat Distortion Temp 线膨胀系数 Coefficient Of Liner Thermal Expansion 比热 Specific Heat - - D696-44 - ℃ ℃ Cm/cm℃ Cal/gr℃ 140-180 87 6×10 0.35 -5 机械 Mechanical 比重 Specific Gravity 引张强度 Tensile Strength Rupture

仪器的性能指标

简单介绍

1. 仪器的波长范围 2. 光谱的分辨率

光谱仪器的分辨率由分光系统决定，对多通道检测器的仪器，还跟仪器的像素有关。分光系统的光谱带宽越窄，其分辨率越高。 3. 波长准确性

光谱仪器波长准确性是指仪器测定标准物质某一谱峰的波长跟该谱峰的标定波长之差。

为了保证仪器间校正模型的有效传递，波长的准确性在短波近红外范围要求好于0.5nm，长波近红外范围好于1.5nm。 4. 波长重现性

波长的重现性指对样品进行多次扫描，谱峰位置间的差异，通常用多次测量某一谱峰位置所得波长或波数的标准偏差表示.波长重现性是体现仪器稳定性的一个重要指标，对校正模型的建立和模型的传递均有较大的影响，同样也会影响最终分析结果的准确性。一般仪器波长的重现性应好于0.1nm。 5. 吸光度准确性

吸光度准确性是指仪器对某标准物质进行透射或漫反射测量，测量的吸光度值与该物质标定值之差。对那些直接用吸光度值进行定量的近红外方法，吸光度的准确性直接影响测定结果的准确性。 6. 吸光度重现性

吸光度重现性指在同一背景下对同一样品进行多次扫描，各扫描点下不同次测量吸光度之间的差异。通常用多次测量某一谱峰位置所得吸光度的标准偏差表示。吸光

仪器的性能指标

简单介绍

1. 仪器的波长范围 2. 光谱的分辨率

光谱仪器的分辨率由分光系统决定，对多通道检测器的仪器，还跟仪器的像素有关。分光系统的光谱带宽越窄，其分辨率越高。 3. 波长准确性

光谱仪器波长准确性是指仪器测定标准物质某一谱峰的波长跟该谱峰的标定波长之差。

为了保证仪器间校正模型的有效传递，波长的准确性在短波近红外范围要求好于0.5nm，长波近红外范围好于1.5nm。 4. 波长重现性

波长的重现性指对样品进行多次扫描，谱峰位置间的差异，通常用多次测量某一谱峰位置所得波长或波数的标准偏差表示.波长重现性是体现仪器稳定性的一个重要指标，对校正模型的建立和模型的传递均有较大的影响，同样也会影响最终分析结果的准确性。一般仪器波长的重现性应好于0.1nm。 5. 吸光度准确性

吸光度准确性是指仪器对某标准物质进行透射或漫反射测量，测量的吸光度值与该物质标定值之差。对那些直接用吸光度值进行定量的近红外方法，吸光度的准确性直接影响测定结果的准确性。 6. 吸光度重现性

吸光度重现性指在同一背景下对同一样品进行多次扫描，各扫描点下不同次测量吸光度之间的差异。通常用多次测量某一谱峰位置所得吸光度的标准偏差表示。吸光

1、支持CPU的类型与频率范围。CPU插座类型的不同是区分主板类型的主要标志之一，CPU只有在相应主板的支持下才能达到其额定频率。

2、对内存的支持。内存插槽的类型表现了主板所支持的也即决定了所能采用的内存类型，插槽的线数与内存条的引脚数一一对应。内存插柄一般有2-4插槽，表现了其不同程度的扩展性。

3、对显示卡的支持。主板上的AGP插槽是应用于显示卡的专用插槽。

4、对硬盘与光驱的支持。主板上的IDE接口是用于连接IDE硬盘和IDE光驱的，IDE接口为40针和80针双排插座，主板上都至少有两个IDE设备接口，分别标注IDE1或者说primary IDEt和IDE2或者 secomdary IDE。

5、扩展性能与外围接口。除了AGP插槽和DIMM插槽外，主板上还有PCI，AMR，CNR，ISA等扩展槽标志了主板的扩展性能。

PCI是目前用于设备扩展的主要接口标准，声卡、网卡、内置MODEM等设备主要都接在PCI插槽上，主板上一般设有2-5条PCI插槽不等，且采用MircoATX板型的主板上的扩展槽一般少于标准ATX板上扩展的数量。

6、BIOS技术。BIOS是集成在主板CMOS芯片中的软件，主板上的这块CMOS芯片保存有计算机机系统最重要的基本输入输出

机组能力因子

目的

机组能力因子用于监视电站获得高发电可靠性的进展。此指标可以反映出电站追求最大发电能力的各种程序以及实践的有效性，并可显示出电站中运行和维修的整体成效。 定义

? 机组能力因子：某段时间内可发电量占参考发电量之比率，以百分比表示，这两项发电量均参照基准环境条件来计算。

? 可发电量：是在基准环境条件下及电厂所能控制的范围内（即电厂设备、人员及作业管制）所能够产生的发电量。

? 参考发电量：是在基准环境条件下机组满功率连续运行所能够产生的发电量。 ? 基准环境条件：以该机组环境条件的年平均值为代表。 需采集的数据

计算机组能力因子需要下列数据： ? 参考发电量，以MWe-hr为单位。

? 计划性电能损失：在该段期间内，在电厂所能控制的情况下发生的计划性停机或降负荷而造成的发电量损失。只有在停机或降负荷的四周前已预先安排好的停机或降负荷才可算是计划性的发电损失。计划性发电损失以MWe-hr为单位。 ? 非计划性发电损失：在电厂所能控制的情况下发生的非计划性停机、停机延期或降负荷运行造成的发电量损失；非计划性指不是在四周前预先计划或安排好的。非计划性发电损失以MWe-hr来表示。

指标计算

? 对某一时期内的机组能力因子（UCF）

原材带肋

直径 面积 理论重量 屈服强度 抗拉强度 6 28.28 0.222 11.3 15.3 8 50.27 0.395 16.23 22.83 10 78.54 0.617 34.78 45.56 50 12 113.1 0.888 50.12 65.46 60 HRB400 14 153.9 1.21 68.94 87.69 70 16 201.1 1.58 84.86 110.64 80 18 254.5 2 113.54 150.26 90 20 314.2 2.47 144.82 191.23 100 22 380.1 2.98 183.44 220.71 110 25 490.9 3.85 240.63 305.12 125 原材光圆 直径 面积 理论重量 屈服强度 抗拉强度 伸长率 HPB300 6.5 33.18 0.26 12.53 15.01 32.5 8 28.28 0.395 17.23 23.16 40 10 78.54 0.617 29.65 37.12 50 焊接 抗拉强度 焊接 抗拉强度 12 65 12 55 14 87 14 71 16 116 16 93 18 150 18 125 HRB400 HR

机组能力因子

目的

机组能力因子用于监视电站获得高发电可靠性的进展。此指标可以反映出电站追求最大发电能力的各种程序以及实践的有效性，并可显示出电站中运行和维修的整体成效。 定义

? 机组能力因子：某段时间内可发电量占参考发电量之比率，以百分比表示，这两项发电量均参照基准环境条件来计算。

? 可发电量：是在基准环境条件下及电厂所能控制的范围内（即电厂设备、人员及作业管制）所能够产生的发电量。

? 参考发电量：是在基准环境条件下机组满功率连续运行所能够产生的发电量。 ? 基准环境条件：以该机组环境条件的年平均值为代表。 需采集的数据

计算机组能力因子需要下列数据： ? 参考发电量，以MWe-hr为单位。

? 计划性电能损失：在该段期间内，在电厂所能控制的情况下发生的计划性停机或降负荷而造成的发电量损失。只有在停机或降负荷的四周前已预先安排好的停机或降负荷才可算是计划性的发电损失。计划性发电损失以MWe-hr为单位。 ? 非计划性发电损失：在电厂所能控制的情况下发生的非计划性停机、停机延期或降负荷运行造成的发电量损失；非计划性指不是在四周前预先计划或安排好的。非计划性发电损失以MWe-hr来表示。

指标计算

? 对某一时期内的机组能力因子（UCF）

Python实现监控MySQL性能指标

— 华仔

目录

1、 QPS计算(每秒查询数) ..................................................................................................................................................... 2 2、 TPS计算(每秒事务数) ...................................................................................................................................................... 2 3、线程连接数和命中率 .......................................................................................................................................................