自动控制理论(7)

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自动控制理论(7)

2024-06-01 16:06| 来源: 网络整理| 查看: 265

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自动控制理论(1)——自动控制理论概述 自动控制理论(2)——控制系统的数学模型(微分方程、传递函数) 自动控制理论(3)——控制系统的数学模型(系统框图和信号流图) 自动控制理论(4)——系统的时域性能指标和一阶系统的时域分析 自动控制理论(5)——二阶系统的时域分析 自动控制理论(6)——高阶系统的时域分析及线性系统的稳定性分析

文章目录 系列文章目录一、稳态误差的定义二、系统类型三、给定输入信号下的稳态误差1.   r ( t ) = A ∗ 1 ( t ) \ r_{(t)}=A*1(t)  r(t)​=A∗1(t)2.   r ( t ) = A t \ r_{(t)}=At  r(t)​=At3.   r ( t ) = A t 2 2 \ r_{(t)}=\frac{At^2}{2}  r(t)​=2At2​4.总结 四、扰动稳态误差五、用动态误差系数法计算稳态误差六、减小稳态误差的措施

一、稳态误差的定义

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二、系统类型

在这里插入图片描述

上式表明,影响稳态误差的因素是开环增益、输入信号及开环传递函数中积分环节的数目。因此在研究稳态误差时,按系统开环传递函数中积分环节的个数分类,

三、给定输入信号下的稳态误差 1.   r ( t ) = A ∗ 1 ( t ) \ r_{(t)}=A*1(t)  r(t)​=A∗1(t)

  e s s = A 1 + K P \ e_{ss}=\frac{A}{1+K_P}  ess​=1+KP​A​   K P = lim ⁡ s → 0 G ( s ) H ( s ) \ K_P={\lim_{s\to0}G(s)H(s)}  KP​=s→0lim​G(s)H(s) K P K_P KP​——静态位置误差系数

2.   r ( t ) = A t \ r_{(t)}=At  r(t)​=At

  e s s = A K v \ e_{ss}=\frac{A}{K_v}  ess​=Kv​A​   K v = lim ⁡ s → 0 s G ( s ) H ( s ) \ K_v={\lim_{s\to0}sG(s)H(s)}  Kv​=s→0lim​sG(s)H(s) K v K_v Kv​——静态速度误差系数

3.   r ( t ) = A t 2 2 \ r_{(t)}=\frac{At^2}{2}  r(t)​=2At2​

  e s s = A K a \ e_{ss}=\frac{A}{K_a}  ess​=Ka​A​   K a = lim ⁡ s → 0 s 2 G ( s ) H ( s ) \ K_a={\lim_{s\to0}s^2G(s)H(s)}  Ka​=s→0lim​s2G(s)H(s) K v K_v Kv​——静态加速度误差系数

4.总结

在这里插入图片描述

四、扰动稳态误差

在这里插入图片描述 e s n e_{sn} esn​只与扰动作用点之前的 G 1 G_1 G1​有关 一般n(t)多为阶跃信号,故常在G1(s)中设置一 个积分环节。

五、用动态误差系数法计算稳态误差

静态误差系数法只反映误差极限值,动态误差系数法可研究任意输入信号引起的误差随时间的变化规律. 在这里插入图片描述 C0为动态位置误差系数; C1为动态速度误差系数; C2为动态加速度误差系数 将 ϕ e ( s ) ϕ_e(s) ϕe​(s)写成按s多项式比值形式(按s的升幂排列写),用长除法得到一个s的升幂级数。 ϕ e ( s ) = C 0 + C 1 s + C 2 s 2 + C 3 s 3 + . . . ϕ_e(s)=C_0+C_1s+C_2s^2+C_3s^3+... ϕe​(s)=C0​+C1​s+C2​s2+C3​s3+...

六、减小稳态误差的措施 增大开环增益K或增大扰动作用点之前 的前向通道增益K1。增加开环积分环节个数或增加扰动作用 点之前的前向通道的积分环节个数。采用复合控制。


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