机械控制工程基础6.6顺馈校正(或称顺馈补偿).pptVIP

* 前面所讨论的闭环反馈系统，控制作用由偏差e(t)产生，而E(s) = E1(s)H(s) ，即闭环反馈系统是靠误差来减少误差的。因此 ，从原则上讲，误差是不可避免的。 6.6 顺馈校正(或称顺馈补偿) 顺馈校正的特点是不依靠偏差而直接测量干扰，在干扰引起误差之前就对它进行近似补偿，及时消除干扰的影响。因此，对系统进行顺馈补偿的前提是干扰可以测出。 图所示是一个单位反馈系统。其中图是一般的闭环反馈系统， E(s) ≠0若要使E(s) =0 ，即使Xo(s)=Xi(s) ，则可在系统中加入顺馈校正环节Gc(s) ，如图所示，加入Gc(s)后， Xi(s) Xo(s) E(s) - + G2(s) G1(s) + Xi(s) Xo(s) E(s) Gc(s) - + + G1(s) G2(s) 此式表示顺馈补偿为开环补偿，相当于系统通过Gc(s)G2(s)增加了一个输出Xo2(s) ，以补偿原来的误差。图所示系统的等效闭环传递函数为 + Xi(s) Xo(s) E(s) Gc(s) - + + G1(s) G2(s) 当Gc(s)=1/G2(s)时， Gc(s)=1，即Xo(s)=Xi(s) ，所以E(s) =0 。这称为全补偿的顺馈校正。 上述系统虽然加了顺馈校正，但稳定性并不受影响，因为系统的特征方程仍然是1+ G1(s)G2(s)=0 。这是由于顺馈补偿为开环补偿，其传递路线没有参加到原闭环回路中去。 例 我国古代指南车的工作原理如第一章第节中图所示。从自动控制角度分析，这是一个顺馈校正系统。被控制量j 即是木仙人所指的方向。这个系统(指南车的齿轮系等)保证；在车子朝任意方向转弯时(即有扰动作用Df 时)，被控制量j 不变。其方框图如图所示。 K1为车转弯时影响方向j 的转移系数。 K2为车转弯时通过齿轮系影响方向j 的转移系数。当出现扰动Df 时 K1 Df K2 + + 齿轮系 车身 Dj 由于指南车设计、制作时保证 K2=-K1 ，所以 即指南车不论朝何方向运动，木仙人指向不变指向南方。 *