第三章线性系统的时域分析与校正.ppt

§3.6.3静态误差系数法（4）第61页，共91页，星期日，2025年，2月5日§3.6.3静态误差系数法（6）第62页，共91页，星期日，2025年，2月5日§3.6.3静态误差系数法（5）例3系统结构图如图所示，已知输入,求系统的稳态误差。解．第63页，共91页，星期日，2025年，2月5日§3.6.3静态误差系数法（6）例4系统结构图如图所示，已知输入,求,使稳态误差为零。解．按前馈补偿的复合控制方案可以有效提高系统的稳态精度第64页，共91页，星期日，2025年，2月5日§3.3二阶系统的时间响应及动态性能(2)第29页，共91页，星期日，2025年，2月5日§3.3二阶系统的时间响应及动态性能例3-7二阶系统的结构图及单位阶跃响应分别如图所示。试确定系统参数的值。解由系统结构图可得第30页，共91页，星期日，2025年，2月5日§3.3二阶系统的时间响应及动态性能由单位阶跃响应曲线有第31页，共91页，星期日，2025年，2月5日§3.3二阶系统的时间响应及动态性能3.3.4改善二阶系统动态性能的措施采用测速反馈和比例加微分控制方式，可以有效改善二阶系统的动态性能。例3-8第32页，共91页，星期日，2025年，2月5日§3.3二阶系统的时间响应及动态性能第33页，共91页，星期日，2025年，2月5日§3.3二阶系统的时间响应及动态性能1)引入速度反馈，相当于增加了系统的阻尼，使系统的振荡性得到抑制，超调量减小；2)采用了比例加微分控制，微分信号有超前性，相当于系统的调节作用提前，阻止了系统的过调。比例加微分装置一般串联在前向通道信号功率较弱的地方，需要放大器进行信号放大；而反馈则是从大功率的输出端反馈到前端信号较弱的地方，一般不需要信号放大。由于比例加微分环节是高通滤波器，会放大噪声，影响系统正常工作；而测速反馈不会有这样的问题。从经济角度考虑，比例加微分实现简单，费用低；测速反馈装置价格高。实际采用哪一种方法，应根据具体情况适当选择。增加阻尼提前控制第34页，共91页，星期日，2025年，2月5日§3.3二阶系统的时间响应及动态性能1．加开环零点对系统动态性能的影响b比a多一个开环零点，因而影响了系统的闭环特征多项式，改变了闭环极点的位置相应调节时间对应阻尼比，超调量附加开环零点是通过改变闭环极点（改变模态）来影响闭环系统动态性能的。第35页，共91页，星期日，2025年，2月5日§3.3二阶系统的时间响应及动态性能2．附加闭环零点对系统动态性能的影响附加闭环零点会使系统的峰值时间提前，超调量增加第36页，共91页，星期日，2025年，2月5日自动控制原理本次课程作业第37页，共91页，星期日，2025年，2月5日§3.5线性系统的稳定性分析（1）§3.5.1稳定性的概念稳定是控制系统正常工作的首要条件。分析、判定系统的稳定性，并提出确保系统稳定的条件是自动控制理论的基本任务之一。定义：如果在扰动作用下系统偏离了原来的平衡状态，当扰动消失后，系统能够以足够的准确度恢复到原来的平衡状态，则系统是稳定的；否则，系统不稳定。第38页，共91页，星期日，2025年，2月5日§3.5线性系统的稳定性分析（2）§3.5.2稳定的充要条件系统稳定的充要条件：系统所有闭环特征根均具有负的实部，或所有闭环特征根均位于左半s平面。根据系统稳定的定义，若,则系统是稳定的。必要性：充分性：第39页，共91页，星期日，2025年，2月5日§3.5线性系统的稳定性分析（3）§3.5.3稳定判据(1)必要条件说明：例1不稳定不稳定可能稳定第40页，共91页，星期日，2025年，2月5日§3.5线性系统的稳定性分析（4）(2)劳斯（Routh）判据劳斯表