自动控制原理ppt课件 自控10.ppt

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1、第四章控制系统的定量分析4.1稳态响应和稳态误差稳态响应的定义：4.1.1典型输入信号和稳态响应1.单位阶跃输入2.单位斜坡输入3.单位正弦输入1tr(t)t11r(t)tr(t)14.1.2稳态误差及其计算Gc(s)F(s)Gp(s)R(s)D(s)Y(s)+--+E(s)y(t)e(t)r(t)d(t)稳态误差定义由输入定义由输出定义对于单位反馈系统两者等价期望值(设定值)实际值对一般结构系统应使用输出定义+-4.1.2稳态误差及其计算稳态误差计算：利用Laplace变换终值定理条件：sE(s)的极点位于左半开

2、平面，或e(t)有极限。按输入误差定义：开环传递函数4.1.2稳态误差及其计算时间常数表达式零极点表达式K为开环放大倍数系统阶次为n=N+rN为积分环节N＝0零型系统N＝1Ⅰ型系统N＝2Ⅱ型系统4.1.2稳态误差及其计算1,单位阶跃输入定义位置误差系数有差系统无差系统R(s)E(s)Y(s)r(t)e(t)y(t)+-e(t)=0不变e(t)>0增e(t)<0减无差系统一定有积分环节积分器输出4.1.2稳态误差及其计算2,单位斜坡输入定义速度误差系数要减小稳态误差，必须增加开环总增益k或积分环节数N,这可能给动态性

3、能或稳定带来问题，一般系统N≤2注意：无静差系统，动态过程并不是无差4.1.2稳态误差及其计算例4.1系统的开环传递函数为求输入和时系统的稳态误差。(1)(2)不能用终值定理（无极限）G(jω)G0(s)R(s)E(s)Y(s)+-其中ωφk4.1.2稳态误差及其计算外部扰动对稳定误差的影响及其补偿措施Gc(s)Gp(s)F(s)R(s)D(s)Y(s)++--扰动误差与输入误差不是一回事，输入无差，扰动不一定无差，要看积分环节的位置。设4.1.2稳态误差及其计算G0(0)≥1结论：要减小或消除稳态扰动误差，必须增

4、加扰动作用点以前的控制器放大倍数或设置积分环节。Gc(s)Gp(s)F(s)R(s)D(s)Y(s)++--Gd(s)+对扰动的补偿－－复合控制4.1.2稳态误差及其计算4.1.3系统的灵敏度分析(分析参数变化对系统的影响)G(s)F(s)R(s)Y(s)+-单位阶跃输入的稳态输出灵敏度：输出稳态值的相对变化与系统参数相对变化之比。负反馈系统对前向通道参数变化有良好的抑制作用,而对反馈通道参数的变化无能为力。前向通道反馈通道其中