制御工学における基礎知識学習システム
2次システムのステップ応答
2次系のシステムは一般的に次のような伝達関数で表されます。
このようなシステムでは減衰係数と固有振動数の値によって過渡特性が変わります。
仮に減衰係数が0であるならば、応答は振動的で減衰されず永遠に発振します。このようなシステムを無減衰システム(1)と呼びます。また減衰係数が0より大きく、かつ1未満であれば不足減衰システム(2)と呼び、その過渡特性は振動的に減衰します。さらに減衰係数が1のときシステムは臨界減衰システム(3)と呼び、1以上のときの状態を過減衰システム(4)と呼びます。これらの場合、応答波形は非振動的です。
それぞれの応答波形を数式的に表すと次のようになります。
(1)無減衰振動応答
(2)不足減衰振動応答
(3)臨界減衰応答
(4)過減衰応答