《第三章节3.4章节》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第三章节3.4章节（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四节 控制系统的稳态误差分析,一、给定信号作用下的稳态误差,二、扰动信号作用下的稳态误差,三、改善系统稳态精度的方法,第三章 时域分析法,第四节 控制系统的稳态误差分析,系统误差：,一、给定信号作用下的稳态误差 及误差系数,控制系统的典型结构,e(t)=r(t)-b(t),期望值与实际值的差值。,稳态误差：,进入稳态后的误差值。,设D(s)=0,R(s)作用时,根据终值定理得:,系统给定信号作用下的稳态误差不仅与系统的输入有关，还与系统的结构有关。 0,系统输入的一般 表达式为:,N,系统开环传递函数 的一般表达式:,第四节 控制系统的稳态误差分析,nm, 输入信号的阶次, 积分环节个数,K
2、 开环增益,系统的稳态误差 可表示为：,对应于为0，1，2的系统，分别称为0型、I型和II型系统。,1静态位置误差系数Kp,设,定义静态位置误差系数:,第四节 控制系统的稳态误差分析,r(t)=R0 1(t),R(s)=R0/S,=0,kp=k,可得：,kp=,essr=0,1,不同型别系统的阶跃响应曲线,第四节 控制系统的稳态误差分析,(a),(b),2静态速度误差系数K,设,定义静态速度误差系数:,第四节 控制系统的稳态误差分析,r(t)=0t,R(s)=0/S2,=0,k=0,可得：,essr=,=1,k=K, 2,k=,essr=0,第四节 控制系统的稳态误差分析,不同型别时系统的斜坡
3、响应曲线。,(a),第四节 控制系统的稳态误差分析,(b),(c),3静态加速度误差系数Ka,设,定义静态加速度误差系数,第四节 控制系统的稳态误差分析,R(s)=a0/S3,1,ka=0,可得：,essr=,=2,ka=K, 3,k=,essr=0,抛物线输入信号作用下的响应曲线,第四节 控制系统的稳态误差分析,(a),(b),例 已知系统的结构如图所示。求系统 的稳态误差。,解：,第四节 控制系统的稳态误差分析,系统的开环传递函数为,=,ess1=0,=5,ess2=1/5,essr=ess1+ess2=0.2,二、扰动信号作用下的稳态误差,D(s)作用下的系统结构图,第四节 控制系统的稳
4、态误差分析,R(s)=0,例 已知系统的传递函数， 求系统的稳态 误差。,第四节 控制系统的稳态误差分析,r(t) = 2t,d(t) = 0.51(t),解：,系统的开环传递函数为,D(s)=0.5/s,ess=essr+essd=0.1-0.25=-0.15,=-0.25,增加积分环节可提高系统精度等级，增加放大系数可减小有限误差。采用补偿的方法，则可在保证系统稳定的前提下减小稳态误差。,三、改善系统稳态精度的方法,第四节 控制系统的稳态误差分析,1引入输入补偿,引入输入补偿的复合控制系统,系统的稳态误差:,第四节 控制系统的稳态误差分析,E(s)=R(s)-C(s)=R(s)1-(s),1-Gc(s)G2(s)=0,则,E(s)=0,2引入扰动补偿,引入扰动补偿的复合控制系统,第四节 控制系统的稳态误差分析,R(s)=0,E(s)=-C(s),1+Gc(s)G1(s)=0,即,E(s)=0,
