§75离散系统的稳定性与稳态误差 ).ppt

  1. 1、本文档共35页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
§75离散系统的稳定性与稳态误差 )

§7.5 离散系统的稳定性与稳态误差 §7.5.4 计算稳态误差的一般方法 课程小结 图 连续与离散系统的时间响应曲线. 离散系统闭环脉冲传递函数的极点在 z 平面上单位园内的分布,对系统的动态响应具有重要的影响。 三. 闭环极点与动态响应的关系 1.闭环实数极点位于右半 z 平面,则输出动态响应形式为单向正脉冲序列。园外发散,圆上等幅,园内收敛;且实极点越接近原点,收敛越快。 2.闭环实数极点位于左半 z 平面,则输出动态响应形式为双向交替脉冲序列。园外发散,圆上等幅,园内收敛;且实极点越接近原点,收敛越快。 1. 正实轴上的闭环单极点(见下页图) 结论: * * §7.5.1 s →z 映射 §7.5 离散系统的稳定性与稳态误差 稳定系统的特征方程的根全部位于s平面的左半部。这一概念也适用于线性采样系统。 线性采样系统特征方程可以令脉冲传递函数的分母为零而得到,特征方程根的位置就确定了系统是否稳定。 为了在z平面上讨论线性采样系统的稳定性,必须知道s平面和z平面的对应关系。 由z变换定义: 令: 则: 结论:S平面的稳定区域在Z平面上的影象是单位圆内部区域 图参见P348 §7.5.2 离散系统稳定的充要条件是 —— F(z)的全部极点均位于z平面的单位圆内 证明: — 充分性 — 必要性 推广的劳斯稳定判据:在线性采样系统中,对z 的有理多 项式,经 的双线性变换,得到 w 的代数方程就 可以应用劳斯判据判稳了。为了区别 s 平面下的劳斯判据, 称 w 平面下的劳斯判据为推广的劳斯稳定判据。 §7.5.3 离散系统的稳定判据 (1)w 变换及 w 域的劳斯稳定判裾 因劳斯判据不能直接套用,须引入另一线性变换: w 变换 设 [w] 虚轴 [z] 单位圆 对应w平面 z平面单位圆 内 外 的点 双线性变换 例1 已知离散系统特征方程 ,判定系统稳定性。 系统不稳定 直接根据离散系统的闭环特征方程 D(z)=0 的系数,判别其根是否位于z平面上的单位园内,从而判断离散系统是否稳定。 (2) Z 域中的朱利 (Jurry) 稳定判据 朱利阵列见P353。 朱利稳定判据见P353。 例2 已知离散系统特征方程 ,判定系统稳定性。 系统不稳定 例3 已知离散系统特征方程 ,判定系统稳定性。 系统稳定 例4 离散系统结构图如图所示, T=1s,求使系统稳定的K值范围。 解法I — w域中的Routh判据 解法II — z域中的朱利 (Jurry) 稳定判据 例4 系统结构图如图所示, T=0.25, 求使系统稳定的K值范围。 ① ② ③ ④ K与T对离散系统稳定性的影响: T一定,K增大,离散系统的稳定性变差,甚至使系统变得不稳定。 K一定, T增大,则丢失的信息越多,离散系统的稳定性变差,甚至使系统变得不稳定。 若? e(z)的极点全部位于Z平面的单位园内,即离散系统是稳定的,则可用Z 变换的终值定理求出采样瞬时的稳态误差。 线性定常离散系统的稳态误差,不但与系统本身的结构参数有关,与输入序列的形式及幅值有关,而且还与采样周期T有关。 1. Z变换中值定理法 例1.已知离散系统结构图,K=10, T=0.2,求 r(t)=1(t), t, t2/2 时系统的e(∞)。 解. 系统稳定 Jury: T=0.2, K=10 2. 静态误差系数法 —— r(t) 作用时e(∞)的计算规律 ( 适用于系统稳定, r(t)作用,对误差采样的线性离散系统 ) 设 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 解. 例2 稳定离散系统的结构图如图所示,已知r(t)=2t, 试讨论有或没有ZOH 时的e(∞)。 无ZOH时 有ZOH时 — 与 T 有关 — 与 T 无关 例3 已知系统结构图 (T=0.25), r(t)=2·1(t)+t, 使e(∞)0.5, 求K范围。 解. 判定稳定性 Jury: 综上: 1.通过闭环脉冲传递函数(或直接),求出系统在典型输入信号(通常假定为单位阶跃函数)作用下的输出响应C(z),并展成幂级数; 2.通过 z 反变换,求出输出信号的的脉冲序列c*(t); 3.离散系统的时域指标的定义与连续系统相同。 §7.6 离散系统动态性能分析 一.离散系统的时间响应 通过闭环脉冲传递函数,求出系统在典型输入信号作用下的输出响应,可以分析系统的动态性能。根据系统在z平面上的零、极点分布,也可以估计系统的动态性能。 例4 系统结构图如图所示,T=K=1, 求系统动态指标( σ %, ts )。 解. 用长除法求系统单位阶跃响应序列 h(k). 采

文档评论(0)

yurixiang1314 + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档