第六章 控制系统的误差分析和.ppt

第六章 控制系统的 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 稳态误差的基本概念 输入引起的稳态误差 二、静态误差系数 1、系统对单位阶跃输入的稳态误差 2、系统对单位斜坡输入的稳态误差 3、系统对单位加速度输入的稳态误差 小结： 例6-2 四、减小系统误差的途径 （1）系统的输出通过反馈元件与输入比较，因此反馈通道的精度对于减小系统误差是至关重要的。反馈通道元部件的精度要高，避免在反馈通道引入干扰。 （3）有时系统要求性能很高，稳态误差要小，动态性能要好，单靠加大开环增益或串入积分环节往往不能同时满足上述要求。这时，可采用复合控制（顺馈）的方法，对误差进行补偿。补偿方式可分两种： 1、按干扰补偿 2、按输入补偿 2、按输入补偿 作业：1（1）（2）（4） 8 11 * * 误差{ 静差：由元件不完善造成的； 原理性误差： 1、不能很好跟踪输入信号造成的； 2、由于扰动引起的。 - - 偏差 - - 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 非单位反馈系统 - 例6-1 - 从物理意义上解释： 该系统为一阶惯性系统，稳定 - 静态位置误差系数 静态速度误差系数 静态加速度误差系数 输入 误差系数 稳态误差 系统型别 稳态误差可看成各典型信号作用下的误差的总和。 1、位置误差、速度误差、加速度误差分别指输入为阶跃、斜坡、加速度信号时的输出位置上的误差； 2、对于单位反馈系统， 对于非单位反馈系统，先求出 3、上述结论对于非典型输入信号具有普遍意义。因为输入信号的变化一般比较缓慢，可将其在 t=0 点附近展成台劳级数 - 三、扰动引起的误差 - - 例6-3 - 例6-4 某直流伺服电动机调速系统，试求扰动力矩引起的误差。 - 为了更进一步减小 - 物理意义：在扰动作用点与偏差信号之间加上积分环节，就等于加入静态放大倍数为无穷大的环节，所以，稳态误差为零。 （2）在保证系统稳定的前提下， 对于输入引起的误差，可通过增大系统开环放大倍数和提高系统型别减小之； 对于干扰引起的误差，可通过在系统前向通道干扰点前加积分器和增大放大倍数减小之。 1、按干扰补偿 - 当干扰直接可测量时 补偿器 确定 为何值时，能使干扰 对输出 无影响。 - 补偿器放在 系统回路之外 因此，可先设计系统的回路，使之具有较好的动态性能，然后再设计补偿器，以提高稳态精度。 补偿器不影响特征方程 即不影响系统动态特性 补偿器只改善稳态精度 *