计算机控制系统稳态误差.ppt

5.45.4计计算机控制系算机控制系统统的的稳态误稳态误差分析差分析 一一.系系统统的的结结构、参数和构、参数和 输输入形式与入形式与误误差的关系差的关系（掌握）（掌握）稳态误稳态误差定差定义为综义为综合点合点处处的的误误差：差：1.两端两端Z Z变换变换：注意1.由由输输入引起的入引起的误误差差E(z)2.定定义义：由由输输入引起的入引起的闭环误闭环误差差传递传递函数函数We(z)闭环闭环脉冲脉冲传递传递函数函数 (z)对对于于单单位反位反馈馈 H(s)=1重要关系：重要关系：3.由由输输入引起的入引起的误误差差Er(z)D(z):HG(z):系系统统的的误误差与系差与系统结统结构（开构（开环环脉冲脉冲传递传递函数函数 D(z)HG(z)和和输输入入R(z)有关有关。2.讨论讨论4.3.稳态误稳态误差差ess 由由终值终值定理定理 4.4.稳态误稳态误差与差与输输入的关系入的关系(1)单单位位阶跃输阶跃输入入时时的的稳态误稳态误差差 5.稳态位置误差常数思考：思考：什么情况下什么情况下ess=0?D(z)HG(z)的分母含有（的分母含有（z-1）的因子）的因子时时“位置无差系位置无差系统统”6.(2)单单位速度位速度输输入入时时的的稳态误稳态误差差稳态速度误差常数思考：思考：什么情况下什么情况下ess=0?7.(3)单单位加速度位加速度输输入入时时的的稳态误稳态误差差 稳态加速度误差常数思考：思考：什么情况下什么情况下ess=0?注意：注意：Kv,Ka 本身不本身不显显含采含采样样周期周期T,相相应稳态误应稳态误差必然差必然显显含采含采样样周期周期T.8.5.5.稳态误稳态误差与开差与开环环系系统类统类型的关系型的关系(1)系系统统的型次的型次9.注意注意Kp,Kv,Ka的关系的关系!10.v关于关于稳态误稳态误差，差，应应注意以下几个概念：注意以下几个概念：-系系统统的的稳态误稳态误差只能在系差只能在系统稳统稳定的前提下求得。定的前提下求得。-如果不能写出如果不能写出闭环闭环脉冲脉冲传递传递函数，函数，则输则输入信号不能入信号不能从系从系统统的的动态动态特性分离出来从而上述静特性分离出来，从而上述静态误态误差系数差系数不能被定不能被定义义。-稳态误稳态误差差为为无限大并不等于系无限大并不等于系统统不不稳稳定，它只表明定，它只表明该该系系统统不能跟踪所不能跟踪所输输入的信号，或者入的信号，或者说说，跟踪，跟踪该该信号信号时时将将产产生无限大的跟踪生无限大的跟踪误误差差。-上述上述稳态误稳态误差是由系差是由系统统的构造（如放大系数和的构造（如放大系数和积积分分环节环节等）及外界等）及外界输输入作用所决定的原理入作用所决定的原理误误差差。-系系统统元部件精度仍可能引入元部件精度仍可能引入稳态误稳态误差，差，计计算机控制算机控制系系统统，由于，由于A/D及及D/A字字长长有限，会有限，会带带来附加的来附加的稳态误稳态误差差。11.二二.扰动扰动作用下的作用下的稳态误稳态误差差(R(s)=0)（理解）（理解）1 1干干扰扰作用在反作用在反馈馈系系统统的前向通道的前向通道12.由由误误差定差定义义：2 2干干扰扰作用在反作用在反馈馈通道通道13.闭环闭环Z传递传递函数函数由由误误差定差定义义：若若输输入和入和扰动扰动共同作用的共同作用的误误差按叠加差按叠加原理原理计计算。算。?14.小小结结：1 采采样样点之点之间间信息的信息的获获取方法取方法（理解）（理解）复复习习P112-P120，预习预习P125P137 习题习题：5.3(1)“虚虚拟拟延延迟迟2.2.三个三个稳态误稳态误差系数差系数掌握15.提提纲纲四四.采采样样点之点之间间信息的信息的获获取取1.1.问题问题的提出的提出2.2.实现实现方法方法5.45.4计计算机控制系算机控制系统统的的稳态误稳态误差分析差分析 一一.系系统统的的结结构、参数和构、参数和 输输入形式与入形式与误误差的关系差的关系（掌握）（掌握）1.由由输输入引起的入引起的误误差差E(z)2.讨论讨论 3.稳态误稳态误差差ess 4.4.稳态误稳态误差与差与输输入的关系入的关系4.4.稳态误稳态误差与开差与开环环系系统类统类型的关系型的关系二二.扰动扰动作用下的作用下的稳态误稳态误差差(R(s)=0)（理解）（理解）2 2干干扰扰作用在反作用在反馈馈通遁通遁1 1干干扰扰作用在反作用在反馈馈系系统统的前向通遁的前向通遁16.