1、關于誤差分析1第一張，PPT共五十頁，創作于2022年6月需要掌握的內容誤差的定義輸出端誤差和輸入端誤差的關系誤差傳遞函數與誤差計算公式穩態誤差的計算擾動引起的誤差的計算穩態誤差與Bode圖的關系減小或消除穩態誤差的方法第二張，PPT共五十頁，創作于2022年6月芝諾的阿基里斯(Achilles)悖論100說似追不上實際能第三張，PPT共五十頁，創作于2022年6月控制系統中的追龜G(s)H(s)K看似追得上實際不第四張，PPT共五十頁，創作于2022年6月4.1 系統的穩態誤差分析穩態誤差是系統精度的一種度量；穩態誤差包括系統結構、輸入信號形式引起的誤差和非線性因素引起的誤差；在階躍函數作用

2、下，沒有原理性誤差的系統稱為無差系統，否則為有差系統。第五張，PPT共五十頁，創作于2022年6月誤差的表示第六張，PPT共五十頁，創作于2022年6月誤差的定義系統輸入端誤差：輸入信號與反饋信號之差（量測值）系統輸出端誤差：系統的期望輸出與實際輸出之差特殊情況：實際輸出與輸入之差（非單位反饋）第七張，PPT共五十頁，創作于2022年6月輸入端定義的誤差在實際系統中可以量測，具有一定的物理意義輸出端定義的誤差在性能指標中經常使用，但實際系統中有時無法測量特殊定義的誤差常用于跟蹤系統對于單位反饋系統，輸入端誤差和輸出端誤差是相等的第八張，PPT共五十頁，創作于2022年6月輸入端誤差和輸出端誤差

3、之間的關系G(s)H(s)Xi(s)E(s)G(s)H(s)1/H(s)Xi(s)Er(s)Xr(s)期望輸出輸出端誤差Xo(s)Xo(s)第九張，PPT共五十頁，創作于2022年6月期望輸出和實際輸入之間的關系注意：以下誤差分析以輸入端誤差（偏差）為例。 若求輸出端誤差，按該式求解輸出端誤差和輸入端誤差之間的關系第十張，PPT共五十頁，創作于2022年6月誤差傳遞函數定義：系統誤差的拉氏變換和系統輸入信號的拉氏變換之比E(s)G(s)H(s)Xi(s)Xo(s)第十一張，PPT共五十頁，創作于2022年6月誤差傳遞函數誤差第十二張，PPT共五十頁，創作于2022年6月穩態誤差誤差響應沒有非左

4、極點第十三張，PPT共五十頁，創作于2022年6月可以通過拉氏變換終值定理進行計算拉氏變換終值定理：當誤差響應函數在s右半平面及除原點外的虛軸上解析，有 終值定理的應用條件： 誤差響應函數在s右半平面及除原點外的虛軸上解析，或誤差傳遞函數不存在右半平面極點。 即要求誤差是穩定的，而不能發散。提醒：誤差傳遞函數=（1-系統傳遞函數）*輸入傳遞函數 可推廣到一般函數第十四張，PPT共五十頁，創作于2022年6月高精度控制實例嫦娥二號衛星是利用嫦娥一號備份星研制的，2010年10月1日18時59分57秒345毫秒，長征火箭在西昌衛星發射中心點火，19時整成功發射。在飛行后的29分53秒時，星箭分離，

5、衛星進入軌道。19時56分太陽能帆板成功展開。飛入指定軌道。第十五張，PPT共五十頁，創作于2022年6月飛行速度：15千米/秒 由于嫦娥二號衛星第一次軌道中途修正效果非常好，衛星運行一切正常，原計劃進行的第二次軌道中途修正取消。軌道中途修正的目標就是把衛星在原有軌道上的速度增量拉下來，把增量控制在10米每秒以下，根據10月2日下午的數字來看，這個速度增量還不到1米/秒第十六張，PPT共五十頁，創作于2022年6月4.2 穩態誤差類型輸入error第十七張，PPT共五十頁，創作于2022年6月系統的類型系統的開環傳遞函數第十八張，PPT共五十頁，創作于2022年6月以開環系統在s平面坐標原點上

6、的極點的重數v來分，系統分為：0型系統；型系統；型系統。頻率特性？第十九張，PPT共五十頁，創作于2022年6月階躍信號下穩態誤差靜態位置誤差系數靜態位置誤差0型系統存在穩態誤差1型以上沒有誤差第二十張，PPT共五十頁，創作于2022年6月斜坡輸入穩態誤差靜態速度誤差系數靜態位置誤差0型系統誤差為無限大1型系統誤差為有限2型以上系統誤差為0第二十一張，PPT共五十頁，創作于2022年6月加速度輸入穩態誤差靜態加速度誤差系數靜態位置誤差0型系統和1型系統誤差為無限大2型系統誤差為有限3型以上系統誤差為0第二十二張，PPT共五十頁，創作于2022年6月第二十三張，PPT共五十頁，創作于2022年6

7、月例子：求斜坡輸入下的穩態誤差第二十四張，PPT共五十頁，創作于2022年6月輸入端誤差輸出端誤差第二十五張，PPT共五十頁，創作于2022年6月26例2：單位反饋系統開環傳遞函數為試求系統在單位斜坡信號作用下的穩態誤差。解：1.首先判穩 得0K6。2.在0K6的條件下穩定，第二十六張，PPT共五十頁，創作于2022年6月 幾點結論 不同類型的輸入信號作用于同一控制系統，其穩態偏差(誤差)不同；相同的輸入信號作用于不同類型的控制系統，其穩態偏差(誤差)也不同。 系統的穩態誤差與其開環增益有關，開環增益越大，穩態誤差越小。 如果輸入量非單位量時，其穩態偏差（誤差）按比例增加。 第二十七張，PPT

8、共五十頁，創作于2022年6月系統在多個信號共同作用下總的穩態偏差 （誤差）等于多個信號單獨作用下的穩態 偏差（誤差）之和。 如：總的穩態偏差： 穩態誤差系數只對相應的階躍、速度及加速度輸入有意義。第二十八張，PPT共五十頁，創作于2022年6月4.3 擾動信號輸入下的穩態誤差當擾動單獨作用時，誤差為第二十九張，PPT共五十頁，創作于2022年6月擾動單獨作用下的誤差傳遞函數第三十張，PPT共五十頁，創作于2022年6月擾動作用下的穩態誤差為系統的總誤差為輸入信號引起的輸出端誤差擾動信號引起的輸出端誤差第三十一張，PPT共五十頁，創作于2022年6月4.4 誤差的頻域表示在Bode圖上，如何得

9、到系統的誤差。第三十二張，PPT共五十頁，創作于2022年6月0型系統靜態位置誤差常數Kp20lgKp第三十三張，PPT共五十頁，創作于2022年6月型系統靜態速度誤差常數KvKv0第三十四張，PPT共五十頁，創作于2022年6月型系統-40-60靜態加速度誤差常數Ka第三十五張，PPT共五十頁，創作于2022年6月結論系統Bode圖的低頻部分決定了系統的穩態誤差類型和大小.低頻幅值（增益）越大，穩態誤差越小。低頻高增益原則第三十六張，PPT共五十頁，創作于2022年6月增大系統增益提高系統型別采用前饋控制4.5 思考討論？減小誤差的方法第三十七張，PPT共五十頁，創作于2022年6月增大系統

10、增益優點缺點響應快，誤差小穩定性差第三十八張，PPT共五十頁，創作于2022年6月增加系統的型別無擾動系統缺點響應變慢，穩定性差第三十九張，PPT共五十頁，創作于2022年6月求在擾動點之前和之后加上積分環節后的誤差大?。A躍輸入）N擾動系統第四十張，PPT共五十頁，創作于2022年6月N階躍干擾信號輸入下的穩態誤差為零第四十一張，PPT共五十頁，創作于2022年6月N階躍干擾信號輸入下的穩態誤差不為零第四十二張，PPT共五十頁，創作于2022年6月結論擾動點之前的前向通道積分環節數決定了系統響應擾動作用的型別，和擾動點之后的前向通道的積分環節數無關第四十三張，PPT共五十頁，創作于2022年6月采用前饋控制F(s)F(s)N第四十四張，PPT共五十頁，創作于2022年6月若輸入量補償的復合控制第四十五張，PPT共五十頁，創作于2022年6月若選擇系統在擾動信號作用下干擾量補償的復合控制傳遞函數：第四十六張，PPT共五十頁，創作于2022年6月物理上難實現（分子階次高于分母的階次），近似取實際上只能實現近似補償假設則：第四十七張，PPT共五十頁，創作于2022年6月例10:解：系統輸出:-R(s)=0N(s)C(s)補償裝置放大器濾波器第四十