北科控制工程考研自控

1、 控制工程基礎(chǔ)控制工程基礎(chǔ)線性系統(tǒng)的時域分析線性系統(tǒng)的時域分析12/14/2021 7:36 AM 第第 2 頁頁( )r ttsse( )c t0( )r ttsse( )c t0( )r ttsse( )c t0控制工程基礎(chǔ)控制工程基礎(chǔ)線性系統(tǒng)的時域分析線性系統(tǒng)的時域分析12/14/2021 7:36 AM 第第 3 頁頁一、誤差與穩(wěn)態(tài)誤差一、誤差與穩(wěn)態(tài)誤差1 1定義定義 誤差的兩種定義： a. 從輸出端定義：等于系統(tǒng)輸出量的實際值與希望值之差。這種方法在性能指標(biāo)提法中經(jīng)常使用，但在實際系統(tǒng)中有時無法測量。因此，一般只具有數(shù)學(xué)意義。 b. 從輸入端定義：等于系統(tǒng)的輸入信號與主反饋信號之差。

2、 )()()(tbtrte/( )( )( )e tr tc t控制工程基礎(chǔ)控制工程基礎(chǔ)線性系統(tǒng)的時域分析線性系統(tǒng)的時域分析12/14/2021 7:36 AM 第第 4 頁頁或若設(shè) 式中 系統(tǒng)的誤差傳遞函數(shù)。得到 這種方法定義的誤差，在實際系統(tǒng)中是可測量的，故具有一定的物理意義。以后我們均采用從系統(tǒng)輸入端定義的誤差來進(jìn)行計算和分析。誤差本身是時間的函數(shù)，其時域表達(dá)式為：式中： 動態(tài)分量， 穩(wěn)態(tài)分量。)()(11)()()(sHsGsRsEse)(se)()()(sRssEe)()()()()()(11tetesRsLsELtesstse)(tets)(tess)()()()()()()()(

3、)()(sEsHsGsRsHsCsRsBsRsE控制工程基礎(chǔ)控制工程基礎(chǔ)線性系統(tǒng)的時域分析線性系統(tǒng)的時域分析12/14/2021 7:36 AM 第第 5 頁頁 穩(wěn)態(tài)誤差穩(wěn)態(tài)誤差 誤差信號誤差信號 的穩(wěn)態(tài)分量的穩(wěn)態(tài)分量 。 對穩(wěn)定系統(tǒng)而言，隨著時間趨于無窮，系統(tǒng)的動態(tài)過程對穩(wěn)定系統(tǒng)而言，隨著時間趨于無窮，系統(tǒng)的動態(tài)過程結(jié)束，結(jié)束， 將趨于零。根據(jù)拉氏變換終值定理，穩(wěn)定的非將趨于零。根據(jù)拉氏變換終值定理，穩(wěn)定的非單位反饋系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差為單位反饋系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差為 由上式可知，控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與輸入信號的形式和由上式可知，控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與輸入信號的形式和開環(huán)傳遞函數(shù)的結(jié)構(gòu)有關(guān)。當(dāng)輸入信號形式確

4、定后，系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)的結(jié)構(gòu)有關(guān)。當(dāng)輸入信號形式確定后，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差就取決于以開環(huán)傳遞函數(shù)描述的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。穩(wěn)態(tài)誤差就取決于以開環(huán)傳遞函數(shù)描述的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。)(tess)(ssesse)(tets)()(1)(lim)(lim)(lim00sHsGsRsssEteesstss控制工程基礎(chǔ)控制工程基礎(chǔ)線性系統(tǒng)的時域分析線性系統(tǒng)的時域分析12/14/2021 7:36 AM 第第 6 頁頁 例例: : 一系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)一系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù) 求：r(t)=1(t)r(t)=1(t)及及t t時的穩(wěn)態(tài)誤差時的穩(wěn)態(tài)誤差 解:) 104. 0)(15 . 0(20)()(sssHsG)(20) 104

5、. 0)(15 . 0() 104. 0)(15 . 0(lim)()()(11lim00sRssssssRsHsGsessss05. 0211120) 104. 0)(15 . 0() 104. 0)(15 . 0(lim0ssssssesssr(t) = 1(t) 時, R(s)=1/sr(t) = t 時, R(s)=1/s2控制工程基礎(chǔ)控制工程基礎(chǔ)線性系統(tǒng)的時域分析線性系統(tǒng)的時域分析12/14/2021 7:36 AM 第第 7 頁頁 2. 2. 系統(tǒng)擾動作用下的穩(wěn)態(tài)誤差系統(tǒng)擾動作用下的穩(wěn)態(tài)誤差 系統(tǒng)經(jīng)常處于各種擾動作用下。如：負(fù)載力矩的變化，電系統(tǒng)經(jīng)常處于各種擾動作用下。如：負(fù)載力矩

6、的變化，電源電壓和頻率的波動，環(huán)境溫度的變化等。因此系統(tǒng)在擾動作源電壓和頻率的波動，環(huán)境溫度的變化等。因此系統(tǒng)在擾動作用下的穩(wěn)態(tài)誤差數(shù)值，反映了系統(tǒng)的抗干擾能力。用下的穩(wěn)態(tài)誤差數(shù)值，反映了系統(tǒng)的抗干擾能力。 得到系統(tǒng)的輸出拉氏變換表達(dá)式為得到系統(tǒng)的輸出拉氏變換表達(dá)式為 ( )R s( )C s( )D s( )E s( )B s( )G s( )H s+)()()()(sGsEsDsC)()()()()(sCsHsRsGsD1( )( )( )( )1( )( )1( )( )G sC sD sR sG s H sG s H s控制工程基礎(chǔ)控制工程基礎(chǔ)線性系統(tǒng)的時域分析線性系統(tǒng)的時域分析12/

7、14/2021 7:36 AM 第第 8 頁頁R(s)R(s)0 0 時：時： 穩(wěn)態(tài)時，誤差取其絕對值穩(wěn)態(tài)時，誤差取其絕對值 若擾動為單位階躍信號，即若擾動為單位階躍信號，即 時時 ， 式中：式中： 1( )( )1( )( )C sD sG s H s( )( ) ( )( ) ( )1( )( )E sH s C sH sD sG s H s 00( )lim( )lim( )1( )( )ssssH sesE ssD sG s H s1( )D ss(0)11(0)(0)(0)ssHeGHG）（1)0()0(HG)(lim)0(0sGGs( )R s( )C s( )D s( )E s(

8、 )B s( )G s( )H s+控制工程基礎(chǔ)控制工程基礎(chǔ)線性系統(tǒng)的時域分析線性系統(tǒng)的時域分析12/14/2021 7:36 AM 第第 9 頁頁分析可知：分析可知： 擾動作用點前的系統(tǒng)前向通道傳遞系數(shù)越大，擾動作用點前的系統(tǒng)前向通道傳遞系數(shù)越大，由擾動引起的穩(wěn)態(tài)誤差就越小。由擾動引起的穩(wěn)態(tài)誤差就越小。 所以，為了降低由擾動引起的穩(wěn)態(tài)誤差，我們所以，為了降低由擾動引起的穩(wěn)態(tài)誤差，我們可以增大擾動作用點前的前向通道傳遞系數(shù)或者在可以增大擾動作用點前的前向通道傳遞系數(shù)或者在擾動作用點以前引入積分環(huán)節(jié)，但這樣不利于系統(tǒng)擾動作用點以前引入積分環(huán)節(jié)，但這樣不利于系統(tǒng)的穩(wěn)定性。的穩(wěn)定性?？刂乒こ袒A(chǔ)控制

9、工程基礎(chǔ)線性系統(tǒng)的時域分析線性系統(tǒng)的時域分析12/14/2021 7:36 AM 第第 10 頁頁二、系統(tǒng)類型二、系統(tǒng)類型 一般情況下，系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)可表示為：一般情況下，系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)可表示為： 注意！注意！分母中有分母中有s項，表示開環(huán)傳遞函數(shù)在項，表示開環(huán)傳遞函數(shù)在s平面原點處的平面原點處的重極點。重極點。11(1)( )( )(1)miinvvjjKsG s HssT s ijKTvs其中，開環(huán)增益 和，時間常數(shù) ，開環(huán)系統(tǒng)在 平面坐標(biāo)原點上的極點的重數(shù)控制工程基礎(chǔ)控制工程基礎(chǔ)線性系統(tǒng)的時域分析線性系統(tǒng)的時域分析12/14/2021 7:36 AM 第第 11 頁頁根據(jù)開環(huán)傳遞

10、函數(shù)在根據(jù)開環(huán)傳遞函數(shù)在s平面原點處重極點的個數(shù)平面原點處重極點的個數(shù),將系統(tǒng)定義為將系統(tǒng)定義為型系統(tǒng)。型系統(tǒng)。=0， 0 型系統(tǒng)，開環(huán)傳遞型系統(tǒng)，開環(huán)傳遞 函數(shù)在原點無極點函數(shù)在原點無極點=1，型系統(tǒng)，開環(huán)傳遞函數(shù)在原點有型系統(tǒng)，開環(huán)傳遞函數(shù)在原點有1個極點個極點=2，型系統(tǒng)，開環(huán)傳遞函數(shù)在原點有型系統(tǒng)，開環(huán)傳遞函數(shù)在原點有2個極點個極點 . . .=n，n 型系統(tǒng)，開環(huán)傳遞函數(shù)在原點有型系統(tǒng)，開環(huán)傳遞函數(shù)在原點有n個極點個極點一般我們只討論一般我們只討論2 2型以下的系統(tǒng)，因型以下的系統(tǒng)，因為為2 2型以上的系統(tǒng)，使系統(tǒng)穩(wěn)定比較型以上的系統(tǒng)，使系統(tǒng)穩(wěn)定比較困難困難控制工程基礎(chǔ)控制工程基礎(chǔ)線

11、性系統(tǒng)的時域分析線性系統(tǒng)的時域分析12/14/2021 7:36 AM 第第 12 頁頁三三 、不同信號作用下的穩(wěn)態(tài)誤差計算、不同信號作用下的穩(wěn)態(tài)誤差計算 1 1、單位階躍信號作用下的穩(wěn)態(tài)誤差、單位階躍信號作用下的穩(wěn)態(tài)誤差 定義：定義： -為系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)位置誤差系數(shù)。為系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)位置誤差系數(shù)。 對于對于0 0型系統(tǒng)型系統(tǒng): : 對于對于I I型及型及I I型以上系統(tǒng)型以上系統(tǒng): :ssHsGsssEessss1)()(11lim)(lim00)()(lim110sHsGs)()(lim0sHsGKspKsTsTsTsssKKnmsp)1 ()1)(1 ()1 ()1)(1 (lim212100v

12、 1v 101(1)lim=(1)miipnvsvjjKsKsT s控制工程基礎(chǔ)控制工程基礎(chǔ)線性系統(tǒng)的時域分析線性系統(tǒng)的時域分析12/14/2021 7:36 AM 第第 13 頁頁 于是，穩(wěn)態(tài)誤差可表示為：于是，穩(wěn)態(tài)誤差可表示為： 0 0型系統(tǒng)對階躍信號的穩(wěn)態(tài)誤差為型系統(tǒng)對階躍信號的穩(wěn)態(tài)誤差為一定值，一定值， 大小基本上與開環(huán)放大大小基本上與開環(huán)放大系數(shù)系數(shù) 成反比，成反比， 越大，越大， 越小，越小，但總有誤差，除非但總有誤差，除非 K 為無窮大。所為無窮大。所以以0 0型系統(tǒng)又稱為有差系統(tǒng)。為了降型系統(tǒng)又稱為有差系統(tǒng)。為了降低穩(wěn)態(tài)誤差低穩(wěn)態(tài)誤差 ，在穩(wěn)定條件允許的，在穩(wěn)定條件允許的前提下

13、，可增大開環(huán)放大系數(shù)前提下，可增大開環(huán)放大系數(shù) 。ssesseKsseK()r ttsse( )c t0K1, , 010, , 1ppsspKK vKeKv控制工程基礎(chǔ)控制工程基礎(chǔ)線性系統(tǒng)的時域分析線性系統(tǒng)的時域分析12/14/2021 7:36 AM 第第 14 頁頁 2 2、單位速度信號作用下的穩(wěn)態(tài)誤差、單位速度信號作用下的穩(wěn)態(tài)誤差 r(t)=t 則則 穩(wěn)態(tài)誤差為穩(wěn)態(tài)誤差為定義定義: : 穩(wěn)態(tài)速度誤差系數(shù)穩(wěn)態(tài)速度誤差系數(shù) 0 0 型系統(tǒng)型系統(tǒng): : 型系統(tǒng)型系統(tǒng): : 型或高于型或高于型系統(tǒng)型系統(tǒng): : 習(xí)慣上，常把系統(tǒng)在階躍響應(yīng)輸入作用下的穩(wěn)態(tài)誤差稱為靜差習(xí)慣上，常把系統(tǒng)在階躍響應(yīng)輸入

14、作用下的穩(wěn)態(tài)誤差稱為靜差21)(ssR2001)()(11lim)(limssHsGsssEessss)()(lim0sHsGsKsv0vKKKvvK)()(1lim0sHssGs, 0, 01, , 10, , 2vssvvvKveKK vKKK v控制工程基礎(chǔ)控制工程基礎(chǔ)線性系統(tǒng)的時域分析線性系統(tǒng)的時域分析12/14/2021 7:36 AM 第第 15 頁頁 I I型系統(tǒng)的輸出能跟蹤速度輸型系統(tǒng)的輸出能跟蹤速度輸入信號，但總有一定誤差。入信號，但總有一定誤差。為了使誤差不超過規(guī)定值，為了使誤差不超過規(guī)定值，系統(tǒng)的系統(tǒng)的 ，即，即 值必須足值必須足夠大。夠大。 ( )r ttsse( )c

15、 t0vKK, 0, 01, , 10, , 2vssvvvKveKKvKKKv控制工程基礎(chǔ)控制工程基礎(chǔ)線性系統(tǒng)的時域分析線性系統(tǒng)的時域分析12/14/2021 7:36 AM 第第 16 頁頁 3 3、單位加速度信號作用下的穩(wěn)態(tài)誤差、單位加速度信號作用下的穩(wěn)態(tài)誤差 r(t)=t2 /2 則則 穩(wěn)態(tài)誤差穩(wěn)態(tài)誤差定義定義: -: -穩(wěn)態(tài)速度誤差系數(shù)穩(wěn)態(tài)速度誤差系數(shù) 0 0 型系統(tǒng)型系統(tǒng): : 型系統(tǒng)型系統(tǒng): : 型系統(tǒng)型系統(tǒng): : 型以上系統(tǒng)型以上系統(tǒng) : :31)(ssR3001)()(11lim)(limssHsGsssEessss)()(1lim20sHsGss)()(lim20sHsGs

16、Ksa0aKKKaaK0aK( )r ttsse( )c t0控制工程基礎(chǔ)控制工程基礎(chǔ)線性系統(tǒng)的時域分析線性系統(tǒng)的時域分析12/14/2021 7:36 AM 第第 17 頁頁當(dāng)輸入為單位加速度信號時，當(dāng)輸入為單位加速度信號時， 型系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差為一常值。型系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差為一常值。 , 0, 21, , 20, , 3assaaaKveKKvKKv 控制工程基礎(chǔ)控制工程基礎(chǔ)線性系統(tǒng)的時域分析線性系統(tǒng)的時域分析12/14/2021 7:36 AM 第第 18 頁頁表表: : 系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差1. 1. 穩(wěn)態(tài)誤差與輸入、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有關(guān)。穩(wěn)態(tài)誤差與輸入、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有關(guān)。2. 2. 減小或消除

17、穩(wěn)態(tài)誤差的方法：減小或消除穩(wěn)態(tài)誤差的方法： a a、增加開環(huán)放大系數(shù)、增加開環(huán)放大系數(shù)K K； b b、提高系統(tǒng)的型號數(shù)。、提高系統(tǒng)的型號數(shù)。 系統(tǒng)型號系統(tǒng)型號 誤差系數(shù)誤差系數(shù)Kp Kv Ka 單位階躍單位階躍輸入輸入 單位速度單位速度輸入輸入單位加速單位加速度輸入度輸入 )()(tutr221)(ttrttr)(控制工程基礎(chǔ)控制工程基礎(chǔ)線性系統(tǒng)的時域分析線性系統(tǒng)的時域分析12/14/2021 7:36 AM 第第 19 頁頁例例: : 如下系統(tǒng)，當(dāng)輸入信號分別為如下系統(tǒng)，當(dāng)輸入信號分別為 、 和和 時，試分別求出系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。時，試分別求出系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。 解：此系統(tǒng)為解：此系統(tǒng)為I I

18、型系統(tǒng)型系統(tǒng) 輸入為輸入為 t 時的穩(wěn)態(tài)誤差為時的穩(wěn)態(tài)誤差為 t221tpK2vK0aK( )R s( )C s10(5)s s 211vssvKe011PssPKeassaKe1)t ( 1控制工程基礎(chǔ)控制工程基礎(chǔ)線性系統(tǒng)的時域分析線性系統(tǒng)的時域分析12/14/2021 7:36 AM 第第 20 頁頁4 4、擾動輸入作用下的穩(wěn)態(tài)誤差（、擾動輸入作用下的穩(wěn)態(tài)誤差（輸入端定義輸入端定義）控制系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)圖控制系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)圖212( )0( )( )1( )( )( )nG sE sy sN sG s G s H s ）控制工程基礎(chǔ)控制工程基礎(chǔ)線性系統(tǒng)的時域分析線性系統(tǒng)的時域分析12/14/

19、2021 7:36 AM 第第 21 頁頁例：如下系統(tǒng)，求例：如下系統(tǒng)，求 r(t)=t 及及 n(t)= 1(t) 時的時的 ess解：解：(1) (1) 控制信號作用（令控制信號作用（令N(s)=0N(s)=0）10) 1)(11 . 0() 1)(11 . 0()(11)()(sssssssGsRsE( )R s( )C s( )B s( )E s)(sN) 1(5ss11 . 02s20( )(0.11)(1)1lim0.11( )(0.11)(1) 10ssrsR ssssessG sssss 控制工程基礎(chǔ)控制工程基礎(chǔ)線性系統(tǒng)的時域分析線性系統(tǒng)的時域分析12/14/2021 7:36

20、 AM 第第 22 頁頁(2) (2) 擾動信號作用（令擾動信號作用（令R(s)R(s)0 0） 系統(tǒng)總誤差：系統(tǒng)總誤差：2( )0.1152( )1(1)0.11E ssN ss ss0210.11lim=0521(1)0.11ssnssesss ss0.1 00.1ssssrssneee控制工程基礎(chǔ)控制工程基礎(chǔ)線性系統(tǒng)的時域分析線性系統(tǒng)的時域分析12/14/2021 7:36 AM 第第 23 頁頁系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下圖所示，設(shè)被控對象的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下圖所示，設(shè)被控對象的傳遞函數(shù)為：傳遞函數(shù)為：求當(dāng)采用比例調(diào)節(jié)器和比例積分調(diào)節(jié)器時，系統(tǒng)對階求當(dāng)采用比例調(diào)節(jié)器和比例積分調(diào)節(jié)器時，系統(tǒng)對階躍作用信號

21、的穩(wěn)態(tài)誤差。躍作用信號的穩(wěn)態(tài)誤差。例例3.5.13.5.122( )(1)pKGss T s( )cG s( )pGs( )U s( )Y s( )N s( )E s控制工程基礎(chǔ)控制工程基礎(chǔ)線性系統(tǒng)的時域分析線性系統(tǒng)的時域分析12/14/2021 7:36 AM 第第 24 頁頁 可見，階躍擾動輸入下系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差為常值，可見，階躍擾動輸入下系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差為常值，它與階躍信號的幅值成正比，與控制器比例系數(shù)它與階躍信號的幅值成正比，與控制器比例系數(shù)K KP P成反比。成反比。若令若令U U( (s s)=0)=0，N N( (s s)= )= N N/ /s s，則系統(tǒng)對階躍擾動輸入的穩(wěn)態(tài)誤差為

22、：則系統(tǒng)對階躍擾動輸入的穩(wěn)態(tài)誤差為：解解若采用比例調(diào)節(jié)器，即若采用比例調(diào)節(jié)器，即由圖可以看出，系統(tǒng)對給定輸入為由圖可以看出，系統(tǒng)對給定輸入為型系統(tǒng)，令擾動型系統(tǒng)，令擾動NN( (s s)=0)=0，給定輸入，給定輸入U U( (s s)=)=U U/ /s s，則系統(tǒng)對階躍給定輸入，則系統(tǒng)對階躍給定輸入的穩(wěn)定誤差為零。的穩(wěn)定誤差為零。( )cpG sK控制工程基礎(chǔ)控制工程基礎(chǔ)線性系統(tǒng)的時域分析線性系統(tǒng)的時域分析12/14/2021 7:36 AM 第第 25 頁頁這時控制系統(tǒng)對給定輸入來說是這時控制系統(tǒng)對給定輸入來說是型系統(tǒng)，因此給定輸型系統(tǒng)，因此給定輸入為階躍信號、斜率信號時，系統(tǒng)的穩(wěn)定誤差

23、為零。入為階躍信號、斜率信號時，系統(tǒng)的穩(wěn)定誤差為零。 若采用比例積分調(diào)節(jié)器，即：若采用比例積分調(diào)節(jié)器，即：11( )(1)icppiiT sGsKKT sT s控制工程基礎(chǔ)控制工程基礎(chǔ)線性系統(tǒng)的時域分析線性系統(tǒng)的時域分析12/14/2021 7:36 AM 第第 26 頁頁結(jié)論：結(jié)論：（1）采用比例積分調(diào)節(jié)器能夠消除階躍擾動作用下的）采用比例積分調(diào)節(jié)器能夠消除階躍擾動作用下的穩(wěn)態(tài)誤差。其物理意義在于：因為調(diào)節(jié)器中包含積分穩(wěn)態(tài)誤差。其物理意義在于：因為調(diào)節(jié)器中包含積分環(huán)節(jié)，只要穩(wěn)態(tài)誤差不為零，調(diào)節(jié)器的輸出必然繼續(xù)環(huán)節(jié)，只要穩(wěn)態(tài)誤差不為零，調(diào)節(jié)器的輸出必然繼續(xù)增加，并力圖減小這個誤差。只有當(dāng)穩(wěn)態(tài)誤

24、差為零時，增加，并力圖減小這個誤差。只有當(dāng)穩(wěn)態(tài)誤差為零時，才能使調(diào)節(jié)器的輸出與擾動信號大小相等而方向相反。才能使調(diào)節(jié)器的輸出與擾動信號大小相等而方向相反。這時，系統(tǒng)才進(jìn)入新的平衡狀態(tài)。這時，系統(tǒng)才進(jìn)入新的平衡狀態(tài)。（2）對干擾輸入而言，只有在輸入與干擾之間存在積）對干擾輸入而言，只有在輸入與干擾之間存在積分環(huán)節(jié)時，誤差才會為分環(huán)節(jié)時，誤差才會為0?？刂乒こ袒A(chǔ)控制工程基礎(chǔ)線性系統(tǒng)的時域分析線性系統(tǒng)的時域分析12/14/2021 7:36 AM 第第 27 頁頁4 4）減小穩(wěn)態(tài)誤差的方法）減小穩(wěn)態(tài)誤差的方法（1 1）保證系統(tǒng)中各個環(huán)節(jié)（或元件），特別是反饋保證系統(tǒng)中各個環(huán)節(jié)（或元件），特別是反饋

25、回路中元件的參數(shù)具有一定的精度和恒定性；回路中元件的參數(shù)具有一定的精度和恒定性；（2 2）對輸入信號而言，）對輸入信號而言，增大開環(huán)放大系數(shù)，以提高增大開環(huán)放大系數(shù)，以提高系統(tǒng)對給定輸入的跟蹤能力；系統(tǒng)對給定輸入的跟蹤能力；（3 3）對干擾信號而言，）對干擾信號而言，增大輸入和干擾作用點之間增大輸入和干擾作用點之間環(huán)節(jié)的放大系數(shù)，有利于減小穩(wěn)態(tài)誤差；環(huán)節(jié)的放大系數(shù)，有利于減小穩(wěn)態(tài)誤差；（4 4）增加系統(tǒng)前向通道中積分環(huán)節(jié)數(shù)目，使系統(tǒng)型增加系統(tǒng)前向通道中積分環(huán)節(jié)數(shù)目，使系統(tǒng)型號提高，可以消除不同輸入信號時的穩(wěn)態(tài)誤差。號提高，可以消除不同輸入信號時的穩(wěn)態(tài)誤差?？刂乒こ袒A(chǔ)控制工程基礎(chǔ)線性系統(tǒng)的時域

26、分析線性系統(tǒng)的時域分析12/14/2021 7:36 AM 第第 28 頁頁（5 5）采用前饋控制（復(fù)合控制）采用前饋控制（復(fù)合控制）對干擾補(bǔ)償對干擾補(bǔ)償11( )( )( )0,( )0nG sG ssE s 如果選：當(dāng)U(s)=0時：Y但此時：控制工程基礎(chǔ)控制工程基礎(chǔ)線性系統(tǒng)的時域分析線性系統(tǒng)的時域分析12/14/2021 7:36 AM 第第 29 頁頁對給定輸入進(jìn)行補(bǔ)償對給定輸入進(jìn)行補(bǔ)償0)()(1)(sEsGsGr時：控制工程基礎(chǔ)控制工程基礎(chǔ)線性系統(tǒng)的時域分析線性系統(tǒng)的時域分析12/14/2021 7:36 AM 第第 30 頁頁)1(sTskmm111sT1k)(sGn-R(s)=

27、0N(s)C(s)補(bǔ)償裝置補(bǔ)償裝置放大器放大器濾波器濾波器)() 1)(1(11)(1 ) 1()(1111sNsTsTskksTksGsTsksCmmnmmn系統(tǒng)輸出系統(tǒng)輸出: :解解例例3.5.23.5.2控制工程基礎(chǔ)控制工程基礎(chǔ)線性系統(tǒng)的時域分析線性系統(tǒng)的時域分析12/14/2021 7:36 AM 第第 31 頁頁0)()1)(1(11)1(1 )1(lim)(lim)()(lim1111100sNsTsTskksTkksTsksscsctcmmmmsnsnnt),1(1)(11sTksGn若選若選響響,但不容易物理實現(xiàn)。因為一般物理系統(tǒng)的傳遞函但不容易物理實現(xiàn)。因為一般物理系統(tǒng)的傳遞函數(shù)都是分母的階次高于或等于分子的階次。數(shù)都是分母的階次高于或等于分子的階次。則系統(tǒng)的輸出不受擾動的影則系統(tǒng)的輸出不受擾動的影,1)(1ksGn如果選如果選則在穩(wěn)態(tài)情況下則在穩(wěn)態(tài)情況下,這就是穩(wěn)態(tài)全補(bǔ)償這就是穩(wěn)態(tài)全補(bǔ)償, 實現(xiàn)很方便。實現(xiàn)很方便?？刂乒こ袒A(chǔ)控制工程基礎(chǔ)線性系統(tǒng)的時域分析線性系統(tǒng)的時域分析12