控制工程3章详解.pptVIP

机械控制工程 第三章 系统的时间响应分析 3.6 系统误差分析与计算 3.6.1 系统误差与偏差的定义 1、系统误差：希望输出与实际输出之差（以系统的输出端为基准定义） 机械控制工程 第三章 系统的时间响应分析 3.6 系统误差分析与计算 3.6.1 系统误差与偏差的定义 2、偏差：（以系统的输入端为基准定义） 机械控制工程 第三章 系统的时间响应分析 3.6 系统误差分析与计算 3.6.1 系统误差与偏差的定义 3、系统误差与偏差关系 闭环系统中，当输出为期望值时，偏差为0： 注意：误差与偏差的概念不同 当为单位反馈时，误差与偏差相等 又： 机械控制工程 第三章 系统的时间响应分析 3.6 系统误差分析与计算 3.6.2 系统的稳态误差和稳态偏差 1、稳态误差 误差e(t)也包括稳态和瞬态两部分，稳态误差是衡量系统最终控制精度的性能指标，这里只关心稳态部分ess。 2、稳态偏差 机械控制工程 第三章 系统的时间响应分析 3.6 系统误差分析与计算 3.6.3 与输入有关的稳态偏差 1、闭环系统的开环传递函数写成典型环节串联相乘形式 V为开环传递函数中包括积分环节的数目。根据v来区分系统的型别。 V=0 0型系统 v=1 Ⅰ型系统 v=2 Ⅱ型系统 机械控制工程 第三章 系统的时间响应分析 3.6 系统误差分析与计算 3.6.3 与输入有关的稳态偏差 2、稳态偏差 1）输入位置信号（单位阶跃信号）Xi(s)=1/s 机械控制工程 第三章 系统的时间响应分析 3.6 系统误差分析与计算 3.6.3 与输入有关的稳态偏差 2、稳态偏差 2）输入速度信号（单位斜坡函数）Xi（s）=1/s2 机械控制工程 第三章 系统的时间响应分析 3.6 系统误差分析与计算 3.6.3 与输入有关的稳态偏差 2、稳态偏差 3）输入为加速度信号（抛物线函数）Xi（s）=1/s3 机械控制工程 第三章 系统的时间响应分析 3.6 系统误差分析与计算 3.6.4 干扰引起的稳态偏差 当输入为零，只存在干扰信号时，系统偏差为： 机械控制工程 第三章 系统的时间响应分析 3.6 系统误差分析与计算 3.6.4 干扰引起的稳态偏差 把G1、G2写成:k1G1o(s)/sv形式，令H（s）=1，N(s)=1/s 干扰信号稳态偏差与扰动作用点之前的前向传函增益和所含积分环节个数有关 机械控制工程 第三章 系统的时间响应分析 作业： P113 3.1 3.3 3.4（1） 3.11 P114 3.13（1） 3.15 P115 3.16 3.17 3.18 机械控制工程 第三章 系统的时间响应分析 机械控制工程 第三章 系统的时间响应分析 第三章 系统的时间响应分析 时间响应及其组成 3.1 典型输入信号 3.2 一阶系统 3.3 二阶系统 3.4 高阶系统* 3.5 系统误差分析与计算 3.6 δ函数在时间响应中的作用* 3.7 机械控制工程 第三章 系统的时间响应分析 3.1 时间响应及其组成 3.1.1 定义 1、时间响应：在输入信号的作用下输出随时间的变化过程 稳态响应 t 瞬态响应：系统受到外加作用激励后，从初始状态至最终状态的响应过程。 稳态响应：t→∞时系统的稳态输出xo（t）。 x0(t)稳态值，系统稳定的； x0(t)等幅振荡或发散，则系统是不稳定。 瞬态响应 机械控制工程 第三章 系统的时间响应分析 3.1 时间响应及其组成 3.1.2 时间响应组成 时间响应就是非齐次微分方程的全解，全解包括补解和特解补解：由初始条件引起（储存的初始能量），是一个瞬态过程，工程上称为自然响应。 特解：由输入决定，工程上称为强迫响应。 自由振荡 零输