[03机械工程控制基础-时域分析03.ppt

偏差：在实际系统中是可以测量的,因而具有一定的物理意义； 误差：在实际系统中无法测量，因而一般只具有数学意义，在性能指标中经常使用。 例题 系统结构图如下，其中K1、K2 、K3、 K4、 T为常数，试求当输入xi(t)=1+t以及扰动作用下，使系统稳态误差为零的K4值和G0(s)。 ? K1 ? G0(s) Xi(s) Xo(s) + _ ? + _ K4 N(s) Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 解：n(t)=0时 K1 ? Xi(s) Xo(s) _ ? + K4 系统闭环传递函数： Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 注：已知输入作用下闭环传递函数时，稳态误差也可由其等效单位反馈系统的开环传递函数通过稳态误差系数求解。 要使系统对输入xi(t)=1+t无稳态误差，Gi(s)需为II型系统，即1－K3 K4 =0 ? K4=1/K3 。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 只有扰动作用时(xi(t)=0) ? + ? G0(s) N(s) Xon(s) _ _ 减小稳态误差的方法 提高系统开环增益； 增加系统开环传递函数中积分环节的个数； 通过顺馈控制或复合控制进行补偿； Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 第三章 例题讲解 例3.1 已知系统的单位阶跃响应为： 求：1）系统的闭环传递函数； 2）系统阻尼比?和无阻尼固有频率?n。 解：1） Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 2）对比二阶系统的标准形式： 有： Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 例3.2 已知系统方框图如下： 图中虚线方框称为“比例＋微分”控制。求系统的上升时间tr、峰值时间tp、调节时间ts 及最大超调量Mp。并分析“比例＋微分”控制对二阶系统性能的影响。 ?ds Xi(s) Xo(s) 0?1 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 解：系统开环传递函数为： 闭环传递函数为： 其中： 注意到上式为有零点的二阶系统，不可应用典型二阶系统的时域性能指标求解公式。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 当?d1时，系统单位阶跃响应为： Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. * “准确”是控制系统的一个重要性能 。 实际系统：输出量不能绝对精确地达到所期望的数值，期望的数值与实际输出的差就是所谓的误差。 1.存在随机干扰作用时，可能带来随机误差； 2.元件的性能不完善、变质或者存在诸如干摩擦、间隙、死区等非线性时，也可能带来误差。 本节讨论在没有随机干扰作用，元件也是理想的线性元件的情况下，系统的误差。 六、误差分析和计算 Evaluation only. Cr