动态误差系数法.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,自动控制原理,自动控制原理,本次课程作业,（,13,）,3 29,30,33,37,39,课程回顾,3.6.1,误差与稳态误差,误差定义,:(1),按输入端定义误差；,(2),按输出端定义误差,稳态误差：,(1),静态误差；,(2),动态误差,3.6.2,计算稳态误差的一般方法,（,1,）判定系统的稳定性,（,2,）求误差传递函数,（,3,）用终值定理求稳态误差,3.6.3,静态误差系数法,（,1,）静态误差系数,:,Kp,Kv,Ka,（,2,）,计算误差方法,（,3,）适用条件,3.6.4,干扰作用引起的稳态误差分析,1,）系统稳定,2,）按输入端定义误差,3,）,r(t),作用,且,r(t),无其他前馈通道,举 例,例,1,系统结构图如图所示，当,r(t)=t,时，要求,e,ss,0 K0,10 K 15,自动控制原理,（第,13,讲）,3,线性系统的时域分析与校正,3.1,概述,3.2,一阶系统的时间响应及动态性能,3.3,二阶系统的时间响应及动态性能,3.4,高阶系统的阶跃响应及动态性能,3.5,线性系统的稳定性分析,3.6,线性系统的稳态误差,3.7,线性系统时域校正,自动控制原理,（第,13,讲）,3.6,线性系统的稳态误差,3.7,线性系统时域校正,3.6.5,动态误差系数法,(1),动态误差系数法,用静态误差系数法只能求出误差的稳态值,；,而稳态误差随时间变化的规律无法获得。,用动态误差系数法可以研究误差中的稳态分量 随时间的变换规律。,3.6.5,动态误差系数法,(2),(1),动态误差系数法解决问题的思路,3.6.5,动态误差系数法,(3),例,1,两系统如图示,要求在,4,分钟内误差不超过,6m,应选用哪个系统,?,已知,：,解,.,(2),动态误差系数的计算方法,系数比较法 长除法,比较系数：,3.6.5,动态误差系数法,(4),例,1,两系统如图示,要求在,4,分钟内系统不超过,6m,应选用哪个系统,?,已知,：,解,.,3.6.5,动态误差系数法,(5),说明：,e,s,(t,),是,e(t),中的稳态分量,解,.,比较系数得,例,2,以例,1,中系统,(1),为例,3.7,线性系统时域校正,（,1,）,校正：,采用适当方式，在系统中加入一些结构和参数可调整,的装置（校正装置），用以改善系统性能，使系统满,足指标要求。,校正方式：,串联校正，反馈校正，复合校正,3.7,线性系统时域校正,（,2,）,3.7.1,反馈,校正,反馈,的作用,（,1,）减小被包围环节的时间常数,（,2,）深度负反馈可以有效降低被包围环节的影响,（,3,）局部正反馈可提高环节增益,3.7.1,反馈校正,(1),例,2,系统结构图如图所示。,（,1,）,K,t,=0,时系统的性能,?,（,2,）,K,t,时，,s,t,s,变化趋势,?,x=0.707,时,s,t,s,=,？,（,3,）,K,t,，,r(t)=t,，,e,ss,变化趋势,?,x=0.707,时,e,ss,=,？,解,.(1),时,系统结构不稳定！,(,2,),时,(,2,),时,(3),3.7.2,复合校正,例,4,系统结构图如图所示,(1),确定,K,1,K,2,，,配置极点于,l,1,2,=-5,j5,；,(2),设计,G,1,(s),，使,r(t)=t,作用下,e,ssr,=0,；,(3,),设计,G,2,(s),，使,n(t),作用下,e,n,(t)0,。,解,.,(1),(1),(2),(3),(1),线性系统的时域分析与校正,第三章小结,时域分析法小结,（,1,）,自动控制原理,1,3,章测验题,一,.,单项选择题,(,在每小题的四个备选答案中，选出一,个正确的答案，将其题号写入题干的内，每小题,2,分，共,32,分,),1,适合于应用传递函数描述的系统是,A,非线性定常系统；,B,线性时变系统；,C,线性定常系统；,D,非线性时变系统。,时域分析法小结,（,2,）,2,某,0,型单位反馈系统的开环增益为,K,，,则在,输入下，系统的稳态误差为,A,0,；,B,；,C,；,D,。,3,动态系统,0,初始条件是指,t0,时系统的,A,输入为,0,；,B,输入、输出以及它们的各阶导数为,0,；,C,输入、输出为,0,；,D,输出及其各阶导数为,0,。,时域分析法小结,（,3,）,4,若二阶系统处于无阻尼状态，则系统的,阻尼比,应为,A,01,；,D,=0,。,5,在典型二阶系统传递函数,中,再串入一个闭环零点，则,A,超调量增大；,B,对系统动态性能没有影响；,C,峰值时间增大；,D,调节时间增大。,时域分析法小结,（,4,）,6,讨论系统的动态性能时，通常选用的典型,输入信号为,A,单位阶跃函数；,B,单位速度函数；,C,单位脉冲函数；,D,单位加速度函数。,7,某,I,型单位反馈系统，其开环增益为 ，,则在 输入下，统的稳态误差,.,；,.,；,.,；,.,。,时域分析法小结,（,5,）,9,二阶系统的闭环增益加大,快速性越好；超调量越大；,峰值时间提前；对动态性能无影响。,8,典型欠阻尼二阶系统的超调量 ，,则其阻尼比的范围为,；,；。,时域分析法小结,（,6,）,10,欠阻尼二阶系统的 ，都与,有关；无关；,有关 无关,。,11.,典型欠阻尼二阶系统若 不变，变化时,当 时，；,当 时，；,当 时，；,D,当 时，不变。,时域分析法小结,（,7,）,12,稳态速度误差的正确含义为（,A,为常值）：,时，输出速度与输入速度之间的稳态误差；,时，输出位置与输入位置之间的稳态误差；,时，输出位置与输入位置之间的稳态误差；,时，输出速度与输入速度之间的稳态误差。,13,某系统单位斜坡输入时 ，说明该系统,A,是,0,型系统；,B,闭环不稳定；,C,闭环传递函数中至少有一个纯积分环节,D,开环一定不稳定。,时域分析法小结,（,8,）,14,I,型单位反馈系统的闭环增益为,.,与开环增益有关；,.,与的形式有关；,.1,；,.,与各环节的时间常数有关。,15,闭环零点影响系统的,A,稳定性；,B,稳态误差；,C,调节时间；,D,超调量。,时域分析法小结,（,9,）,16,若单位反馈系统的开环传递函数为,，则其开环增益 ，,阻尼比 和无阻尼自然频率,分别为：,；,；。,时域分析法小结,（,10,）,1,增加系统阻尼比，减小超调量的有效措施有,A,增大闭环增益；,B,引入输出的速度反馈；,C,减小开环增益；,D,增大开环增益；,E,引入误差的比例,-,微分进行控制。,二,.,多项选择题,(,在每小题的五个备选答案中，选出,二至五个正确的答案，将其号码写入题干的,内，正确答案没有选全、多选或有,选错的，该题无分，每小题,2,分，共,14,分,),时域分析法小结,（,11,）,2,某系统的开环传递函数为 ，,则称该系统是,A,I,型系统；,B,II,型系统；,C,二阶系统；,D,三阶系统,;,E,一阶无差系统。,时域分析法小结,（,12,）,3,提高输入作用下控制系统精度的主要措施有,A,增大开环增益；,B,加比例,-,微分控制；,C,增大系统的型别；,D,加测速反馈；,E,对干扰进行补偿。,时域分析法小结,（,13,）,4,典型二阶系统单位阶跃响应如图所示，,可以确定该系统,是的欠阻尼系统；,开环增益 ；,超调量,=40,；,D,调节时间 ；,E,是,0,型系统。,时域分析法小结,（,14,）,5,若系统,A,开环稳定，闭环不一定稳定；,B,开环稳定，闭环一定不稳定；,C,开环不稳定，闭环一定不稳定；,D,开环不稳定，闭环不一定不稳定；,E,开环临界稳定，闭环不一定稳定。,时域分析法小结,（,15,）,6,为能同时减少输入和干扰引起的稳态误差，,采用的有效措施是,A,增大干扰作用点前的前向通道增益；,B,增加干扰作用点前的前向通道的积分环节,的个数；,C,增大干扰作用点到输出的前向通道增益；,D,增大干扰作用点至输出的前向通道的积,分环节个数；,E,在反馈通道中增加积分环节。,时域分析法小结,（,16,）,7,由以下条件，可以确定闭环系统的动态性能,（）,A,闭环极点；,B,开环零极点；,C,闭环零极点；,D,开环零极点及开环增益；,E,闭环零极点及闭环增益。,自动控制原理课程的任务与体系结构,自动控制原理,本次课程作业,（,13,）,3 29,30,33,37,39,谢谢！,