自動控制原理 課件 2.5 典型反饋控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)_第1頁
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文檔簡介

2.5典型反饋控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)

實際的反饋控制系統(tǒng)通常都會受到兩種輸入信號的作用。一種是有用信號，另一種是擾動信號。一個典型反饋控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖示。圖中，

為有用輸入信號，

為擾動信號，

為系統(tǒng)輸出信號，

為誤差信號，

為反饋信號。2.5.1系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)可見：系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為前向通道與反饋通道傳遞函數(shù)的乘積。對單位負(fù)反饋系統(tǒng)，系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)等于前向通道的傳遞函數(shù)。定義：若不考慮擾動的作用（

），將主反饋通道

的輸出端斷開時，輸入信號

到反饋信號

之間的傳遞函數(shù)。即注意，這里的開環(huán)傳遞函數(shù)是針對閉環(huán)系統(tǒng)而言的，而非開環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。2.5.2系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)

1.有用輸入信號

作用下的閉環(huán)傳遞函數(shù)根據(jù)疊加原理，令

，則系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖示。系統(tǒng)在有用輸入信號

作用下的閉環(huán)傳遞函數(shù)為此時系統(tǒng)的輸出為此時系統(tǒng)的輸出為令

，則系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖示。系統(tǒng)在擾動信號

作用下的閉環(huán)傳遞函數(shù)為2.擾動信號

作用下的閉環(huán)傳遞函數(shù)當(dāng)

和

同時作用時，系統(tǒng)的總輸出為如果滿足

且

的條件，則有表明：在一定條件下，系統(tǒng)的輸出只取決于反饋通道的傳遞函數(shù)

和有用輸入

，與前向通道的傳遞函數(shù)無關(guān)，也不受擾動信號

的影響。當(dāng)

時，表明：系統(tǒng)的輸出幾乎完全復(fù)現(xiàn)了系統(tǒng)的有用輸入，且具有較強(qiáng)的抑制擾動的能力。1.有用輸入信號

作用下的誤差傳遞函數(shù)令

，則誤差輸出的結(jié)構(gòu)圖如圖示。系統(tǒng)在有用輸入信號

作用下的誤差傳遞函數(shù)為此時系統(tǒng)的誤差為2.5.3系統(tǒng)的誤差傳遞函數(shù)此時系統(tǒng)的誤差為令

，則誤差輸出的結(jié)構(gòu)圖如圖示。2.擾動信號

作用下的誤差傳遞函數(shù)系統(tǒng)在擾動信號

作用下的誤差傳遞函數(shù)為當(dāng)

和

同時作用時，系統(tǒng)的總誤差為表明：在一定條件下，系統(tǒng)的誤差幾乎等于零，即可以獲得較高的工作精度。如果滿足

且

的條件，則有

綜上所述可見，對典型反饋

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