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时间:2020-06-19
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1、自动控制原理自动控制原理本次课程作业(13)3—29,30,33,37,39课程回顾§3.6.1误差与稳态误差误差定义:(1)按输入端定义误差;(2)按输出端定义误差稳态误差:(1)静态误差;(2)动态误差§3.6.2计算稳态误差的一般方法(1)判定系统的稳定性(2)求误差传递函数(3)用终值定理求稳态误差§3.6.3静态误差系数法(1)静态误差系数:Kp,Kv,Ka(2)计算误差方法(3)适用条件§3.6.4干扰作用引起的稳态误差分析1)系统稳定2)按输入端定义误差3)r(t)作用,且r(t)无其他前馈通道举例例1系统结构图如图所示,当r(t)=t时,要求es
2、s<0.1,求K的范围。解.K0K31+0.6K2s0s1s2s3Routh3(1+0.6K)-2K33-0.2K>0K<15K>0103、间变化的规律无法获得。用动态误差系数法可以研究误差中的稳态分量随时间的变换规律。§3.6.5动态误差系数法(2)(1)动态误差系数法解决问题的思路§3.6.5动态误差系数法(3)例1两系统如图示,要求在4分钟内误差不超过6m,应选用哪个系统?已知:解①.(2)动态误差系数的计算方法—①系数比较法②长除法比较系数:§3.6.5动态误差系数法(4)例1两系统如图示,要求在4分钟内系统不超过6m应选用哪个系统?已知:解.②§3.6.5动态误差系数法(5)说明:es(t)是e(t)中的稳态分量解.比较系数得例2以例1中系统(1)为例§3.7线性系统时域校正(1)校正:采4、用适当方式,在系统中加入一些结构和参数可调整的装置(校正装置),用以改善系统性能,使系统满足指标要求。校正方式:串联校正,反馈校正,复合校正§3.7线性系统时域校正(2)§3.7.1反馈校正反馈的作用(1)减小被包围环节的时间常数(2)深度负反馈可以有效降低被包围环节的影响(3)局部正反馈可提高环节增益§3.7.1反馈校正(1)例2系统结构图如图所示。(1)Kt=0时系统的性能?(2)Kt时,s,ts变化趋势?x=0.707时,s,ts=?(3)Kt,r(t)=t,ess变化趋势?x=0.707时,ess=?解.(1)时系统结构不稳定!(2)时(2)时(3)5、§3.7.2复合校正例4系统结构图如图所示(1)确定K1,K2,配置极点于l1,2=-5j5;(2)设计G1(s),使r(t)=t作用下essr=0;(3)设计G2(s),使n(t)作用下en(t)≡0。解.(1)(1)(2)(3)(1)线性系统的时域分析与校正第三章小结时域分析法小结(1)自动控制原理1~3章测验题一.单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确的答案,将其题号写入题干的○内,每小题2分,共32分)1.适合于应用传递函数描述的系统是A.非线性定常系统;B.线性时变系统;C.线性定常系统;D.非线性时变系统。○时域分析法小结(2)2.某06、型单位反馈系统的开环增益为K,则在输入下,系统的稳态误差为A.0;B.;C.;D.。○3.动态系统0初始条件是指t<0时系统的A.输入为0;B.输入、输出以及它们的各阶导数为0;C.输入、输出为0;D.输出及其各阶导数为0。○时域分析法小结(3)○4.若二阶系统处于无阻尼状态,则系统的阻尼比ξ应为A.0<ξ<1;B.ξ=1;C.ξ>1;D.ξ=0。○5.在典型二阶系统传递函数中,再串入一个闭环零点,则A.超调量增大;B.对系统动态性能没有影响;C.峰值时间增大;D.调节时间增大。时域分析法小结(4)○6.讨论系统的动态性能时,通常选用的典型输入信号为A.单位阶跃7、函数;B.单位速度函数;C.单位脉冲函数;D.单位加速度函数。○7.某I型单位反馈系统,其开环增益为,则在输入下,统的稳态误差A.0;B.;C.;D.。时域分析法小结(5)○9.二阶系统的闭环增益加大A.快速性越好;B.超调量越大;C.峰值时间提前;D.对动态性能无影响。○8.典型欠阻尼二阶系统的超调量,则其阻尼比的范围为A.;B.;C.;D.。时域分析法小结(6)○10.欠阻尼二阶系统的,都与A.有关;B.无关;C.有关D.无关。○11.典型欠阻尼二阶系统若不变,变化时A.当时,;B.当时,;C.当时,;D.当时,不变。时域分析法小结(7)○12.稳态速度误差8、的正确含义为(A为常值)
3、间变化的规律无法获得。用动态误差系数法可以研究误差中的稳态分量随时间的变换规律。§3.6.5动态误差系数法(2)(1)动态误差系数法解决问题的思路§3.6.5动态误差系数法(3)例1两系统如图示,要求在4分钟内误差不超过6m,应选用哪个系统?已知:解①.(2)动态误差系数的计算方法—①系数比较法②长除法比较系数:§3.6.5动态误差系数法(4)例1两系统如图示,要求在4分钟内系统不超过6m应选用哪个系统?已知:解.②§3.6.5动态误差系数法(5)说明:es(t)是e(t)中的稳态分量解.比较系数得例2以例1中系统(1)为例§3.7线性系统时域校正(1)校正:采
4、用适当方式,在系统中加入一些结构和参数可调整的装置(校正装置),用以改善系统性能,使系统满足指标要求。校正方式:串联校正,反馈校正,复合校正§3.7线性系统时域校正(2)§3.7.1反馈校正反馈的作用(1)减小被包围环节的时间常数(2)深度负反馈可以有效降低被包围环节的影响(3)局部正反馈可提高环节增益§3.7.1反馈校正(1)例2系统结构图如图所示。(1)Kt=0时系统的性能?(2)Kt时,s,ts变化趋势?x=0.707时,s,ts=?(3)Kt,r(t)=t,ess变化趋势?x=0.707时,ess=?解.(1)时系统结构不稳定!(2)时(2)时(3)
5、§3.7.2复合校正例4系统结构图如图所示(1)确定K1,K2,配置极点于l1,2=-5j5;(2)设计G1(s),使r(t)=t作用下essr=0;(3)设计G2(s),使n(t)作用下en(t)≡0。解.(1)(1)(2)(3)(1)线性系统的时域分析与校正第三章小结时域分析法小结(1)自动控制原理1~3章测验题一.单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确的答案,将其题号写入题干的○内,每小题2分,共32分)1.适合于应用传递函数描述的系统是A.非线性定常系统;B.线性时变系统;C.线性定常系统;D.非线性时变系统。○时域分析法小结(2)2.某0
6、型单位反馈系统的开环增益为K,则在输入下,系统的稳态误差为A.0;B.;C.;D.。○3.动态系统0初始条件是指t<0时系统的A.输入为0;B.输入、输出以及它们的各阶导数为0;C.输入、输出为0;D.输出及其各阶导数为0。○时域分析法小结(3)○4.若二阶系统处于无阻尼状态,则系统的阻尼比ξ应为A.0<ξ<1;B.ξ=1;C.ξ>1;D.ξ=0。○5.在典型二阶系统传递函数中,再串入一个闭环零点,则A.超调量增大;B.对系统动态性能没有影响;C.峰值时间增大;D.调节时间增大。时域分析法小结(4)○6.讨论系统的动态性能时,通常选用的典型输入信号为A.单位阶跃
7、函数;B.单位速度函数;C.单位脉冲函数;D.单位加速度函数。○7.某I型单位反馈系统,其开环增益为,则在输入下,统的稳态误差A.0;B.;C.;D.。时域分析法小结(5)○9.二阶系统的闭环增益加大A.快速性越好;B.超调量越大;C.峰值时间提前;D.对动态性能无影响。○8.典型欠阻尼二阶系统的超调量,则其阻尼比的范围为A.;B.;C.;D.。时域分析法小结(6)○10.欠阻尼二阶系统的,都与A.有关;B.无关;C.有关D.无关。○11.典型欠阻尼二阶系统若不变,变化时A.当时,;B.当时,;C.当时,;D.当时,不变。时域分析法小结(7)○12.稳态速度误差
8、的正确含义为(A为常值)
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