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第七讲 体例的稳态差错

2021-09-28   来源:欧宝体育链接   作者:admin

  系统的稳态性能反映了系统跟踪控制信号的准确度以及抑制扰动信号的能力,这种能力通常用稳态误差来描述。稳态误差又分为给定值稳态误差(由给定输入引起的稳态误差)和扰动值稳态误差(由扰动输入引起的稳态误差)

  误差响应e(t)与系统输出响应c(t)一样,也包含暂态分量和稳态分量两部分,对于一个稳定系统,暂态分量随着时间的推移逐渐消失,而我们主要关心的是控制系统平稳以后的误差,即系统误差响应的稳态分量——稳态误差记为ess。

  定义稳态误差为稳定系统误差响应e(t)的终值。当时间t趋于无穷时,e(t)的极限存在,则稳态误差为

  对于线性系统,响应具有叠加性,不同输入信号作用于系统产生的误差等于每一个输入信号单独作用时

  对于图3-7所示系统,输入信号r(t)和扰动信号n(t)同时作用于系统。

  控制系统在给定信号r(t)和扰动信号n(t)同时作用下的稳态误差ess为

  计算表明,稳定误差的大小与系统的放大倍数K有关。即K越大,稳定误差ess越小。要减小稳态误差则应增大倍数K,而稳定性分析却得出,使系统稳定的K只应小于5/4,表明系统的稳态精度和稳态性对放大倍数的要求常是矛盾的。

  系统常按开环传递函数中所含有的积分环节个数来分类。把的系统,分别称为0型,Ⅰ型,Ⅱ型,…系统。

  由上可得,干扰信号作用下产生的稳态误差essn除了与干扰信号的形式有关外,还与干扰作用点之前(干扰点与误差点之间)的传递函数的结构及参数有关,但与干扰作用点之后的传递函数无关。

  *1. 提高系统的型号或增大系统的开环增益,可以保证系统对给定信号的跟踪能力。但同时带来系统稳定性变差,甚至导致系统不稳定。

  * 2. 增大误差信号与扰动作用点之间前向通道的开环增益或积分环节的个数,可以降低扰动信号引起的稳态误差。但同样也有稳定性问题。

  * 3. 采用复合控制,即将反馈控制与扰动信号的前馈或与给定信号的顺馈相结合。

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