控制系统的稳态误差与计算终详解.pptVIP

三、输入和扰动引起的误差 考虑输入与干扰同时作用时的系统输出： 解法一： Xi(s) + E(s) Xo(s) N(s) G1(s) H(s) - + + Xi(s) + Xo(s) N(s) - + + Xi(s) + Xo(s) N(s) - + + Xi(s) + Xo(s) N(s) - + + Xi(s) + E(s) Xo(s) N(s) G1(s) H(s) - + + 干扰输N(t)= -1(t) 3）系统总的稳态误差 ess=ess1+ess2+ess3=0+1+2=3 例3 - 例：如图所示为直流他励电动机调速系统，其中K1、K2为放大系数，TM为时间常数，KC为测速负反馈系数。若R是电动机的电枢电阻，CM是力矩系数，试求系统在常值阶跃扰动力矩  作用下所引起的稳态误差。 K1 G1(s) Kc Xi(s) Xo(s) N(s) K1 G1(s) Kc Xi(s) Xo(s) N(s) 本章小结 时间响应分为瞬态响应和稳态响应 典型的输入信号 一阶系统的瞬态响应和重要性质 二阶系统的瞬态响应和性能指标 高阶系统的时间响应 稳态误差的计算（终值定理和稳态误差系数） 习题课 1.什么是时间响应？时间响应由哪两部份组成？ 答： 所谓时间响应是指系统在输入信号作用下，系统输出随时间变化的过程。 时间响应由瞬态响应和稳态响应两部分组成。 2.简述脉冲响应函数和传递函数的关系。 答： 系统的单位脉冲响应函数的拉普拉斯变换等于系统的闭环传递函数。 3.简述一阶系统的阶跃响应。 4.简述二阶系统的传递函数，两个重要参数是什么？对系统性能的影响如何？ 两个重要参数 ξ 和 ωn 。 当ξ一定时，tr ，tp ，ts均与ωn成反比，提高ωn可减小tr ，tp ，ts ，从而提高系统的响应速度； 当ωn一定时，若ξ增大，则tr ，tp增大，系统响应速度降低， 但Mp和N减小，即振荡程度减轻； 响应速度和振荡强度矛盾，应折衷选取ξ和ωn ，通常先根据Mp 确定ξ，继而确定其他参数； 5.简述二阶系统的阶跃响应，并分别画出阶跃响应曲线。 5.简述二阶系统的阶跃响应，并分别画出阶跃响应曲线。 5.简述二阶系统的阶跃响应，并分别画出阶跃响应曲线。 5.简述二阶系统的阶跃响应，并分别画出阶跃响应曲线。 6.误差和稳态误差的定义是什么？ 答： 7.稳态误差和哪些因素有关？计算稳态误差的方法有几种？ 答： 1.系统的稳态误差不但与系统本身的结构和参数（即系统的类型）有关，而且还与输入信号的类型有关。 2. ①拉普拉斯变换的终值定理求稳态误差 ②稳态偏差系数求稳态误差 8.二阶振荡系统如图所示。试判别该系统的类型。 9.系统框图如图所示。当输入信号为 时，求系统的稳态误差。 Xi(s) Xo(s) - 9.求系统的稳态误差。当输入信号为 ，干扰量 。 Xi(s) Xo(s) - N(s) + 9.求系统的稳态误差。当输入信号为 ，干扰量 。 Xi(s) Xo(s) - N(s) + E(s) 3.5 控制系统的稳态 误差分析和计算 ——控制系统的稳态精度 对控制系统的基本要求： 1、稳定 2、准确 3、快速 误差 一、系统的误差与偏差 3.5.1 稳态误差的基本概念 误差与偏差有简单的比例关系 一、误差传递函数与稳态误差 - 先看单位反馈系统 3.5.2 输入引起的稳态误差 非单位反馈系统 - 例：求稳定的系统在单位斜坡输入信号作用下的稳态误差。 R(s) C(s) E(s) 例1 - 该系统为一阶惯性系统，稳定 二、稳态偏差系数 1.稳态偏差系数的定义 当不同类型的典型信号输入时，其稳态误差 不同。因此，可根据不同的输入信号来定义 不同的稳态偏差系数，进而用稳态偏差系数 来求得稳态误差。 （1）单位阶跃输入 反馈系统在单位阶跃输入作用下的稳态误差 （2）单位速度输入 反馈系统在单位速度输入作用下的稳态误差 （3）单位加速度输入 反馈系统在单位加速度输入作用下的稳态误差 小 结： 以上说明了反馈控制系统在三种不同的典型输入信号的作用下，其稳态误差可以分别用Kp、Kv、Ka稳态偏差系数来表示。这三个稳态偏差系数只与反馈控制系统的开环传递函数G(s)H(s)有关，而与输入信号无关，即只取决于系统的结构和参数。 2.系统的类型 K