3-6線性系統的穩態誤差計算

（Steady-stateerror）2020/12/271能源與動力學院第三章線性系統的時域分析法第三章線性系統的時域分析法第三章線性系統的時域分析法第三章線性系統的時域分析法第三章線性系統的時域分析法第三章線性系統的時域分析法第三章線性系統的時域分析法3-6線性系統的穩態誤差計算

（Steady誤差與穩態誤差的定義系統的類型輸入作用下穩態誤差計算擾動作用下穩態誤差減小或消除穩態誤差的措施本節內容：3-6線性系統穩態誤差計算2020/12/272能源與動力學院第三章線性系統的時域分析法第三章線性系統的時域分析法第三章線性系統的時域分析法第三章線性系統的時域分析法第三章線性系統的時域分析法第三章線性系統的時域分析法第三章線性系統的時域分析法誤差與穩態誤差的定義本節內容：3-6線性系統穩態誤差計算2精品資料精品資料你怎么稱呼老師？如果老師最后沒有總結一節課的重點的難點，你是否會認為老師的教學方法需要改進？你所經歷的課堂，是講座式還是討論式？教師的教鞭“不怕太陽曬，也不怕那風雨狂，只怕先生罵我笨，沒有學問無顏見爹娘……”“太陽當空照，花兒對我笑，小鳥說早早早……”《自動控制原理》第三章-35-穩態誤差計算-ppt課件精品資料2020/12/27精品資料2020/12/27你怎么稱呼老師？如果老師最后沒有總結一節課的重點的難點，你是否會認為老師的教學方法需要改進？你所經歷的課堂，是講座式還是討論式？教師的教鞭“不怕太陽曬，也不怕那風雨狂，只怕先生罵我笨，沒有學問無顏見爹娘……”“太陽當空照，花兒對我笑，小鳥說早早早……”2020/12/272020/12/271.誤差與穩態誤差的定義輸入端定義的穩態誤差e(t)輸出端定義的穩態誤差e’(t)=希望輸出-c(t)兩種定義的聯系：2020/12/277能源與動力學院第三章線性系統的時域分析法1.誤差與穩態誤差的定義輸入端定義的穩態誤差e(t)兩1.誤差與穩態誤差的定義…2020/12/278能源與動力學院第三章線性系統的時域分析法1.誤差與穩態誤差的定義…2020/12/278能源與動力例1

1.誤差與穩態誤差的定義…2020/12/279能源與動力學院第三章線性系統的時域分析法例11.誤差與穩態誤差的定義…2020/12/279能2.系統的類型2020/12/2710能源與動力學院第三章線性系統的時域分析法2.系統的類型2020/12/2710能源與動力學院單位負反饋系統開環傳遞函數如下，試指出其型別(1)(2)(3)(4)2020/12/2711能源與動力學院第三章線性系統的時域分析法單位負反饋系統開環傳遞函數如下，試指出其型別2020/12/（1）階躍作用下的穩態誤差

0III0II0IK0位置誤差靜態位置誤差系數系統型別3.輸入作用下穩態誤差計算2020/12/2712能源與動力學院第三章線性系統的時域分析法（1）階躍作用下的穩態誤差0III0II0IK0位置誤差靜（2）斜坡作用下的穩態誤差0III0IIKI00速度誤差靜態速度誤差系數系統型別3.輸入作用下穩態誤差計算…2020/12/2713能源與動力學院第三章線性系統的時域分析法（2）斜坡作用下的穩態誤差0III0IIKI00速度誤差靜速度誤差不是速度上存在穩態誤差（2）斜坡作用下的穩態誤差…3.輸入作用下穩態誤差計算…2020/12/2714能源與動力學院第三章線性系統的時域分析法速度誤差不是速度上存在穩態誤差（2）斜坡作用下的穩態誤差…（3）加速度作用下的穩態誤差0IIIKII0I00加速度誤差靜態加速度誤差系數系統型別3.輸入作用下穩態誤差計算…2020/12/2715能源與動力學院第三章線性系統的時域分析法（3）加速度作用下的穩態誤差0IIIKII0I00加速度誤加速度誤差不是加速度上存在穩態誤差（3）加速度作用下的穩態誤差…3.輸入作用下穩態誤差計算…2020/12/2716能源與動力學院第三章線性系統的時域分析法加速度誤差不是加速度上存在穩態誤差（3）加速度作用下的穩態誤系統型別靜態誤差系數階躍輸入r(t)=R1(t)斜坡輸入r(t)=Rt加速度輸入r(t)=位置誤差速度誤差加速度誤差0k00Ik00

IIk00III0003.輸入作用下穩態誤差計算…2020/12/2717能源與動力學院第三章線性系統的時域分析法系統型別靜態誤差系數階躍輸入斜坡輸入加速度輸入位置誤差速穩態誤差的物理意義（單位反饋系統）3.輸入作用下穩態誤差計算…伺服電動機2020/12/2718能源與動力學院第三章線性系統的時域分析法穩態誤差的物理意義（單位反饋系統）3.輸入作用下穩態誤差計4.擾動作用下穩態誤差2020/12/2719能源與動力學院第三章線性系統的時域分析法4.擾動作用下穩態誤差2020/12/2719能源與動力學物理意義4.擾動作用下穩態誤差…2020/12/2720能源與動力學院第三章線性系統的時域分析法物理意義4.擾動作用下穩態誤差…2020/12/2720能5.減小或消除穩態誤差的措施（1）增大開環增益或擾動作用點前的前向通道的增益（例2）（2）在前向通道或主反饋通道設置串聯積分環節（增大v);（3）采用串級控制抑制內回路擾動；主回路/副回路；主調節器/副調節器串級控制；一次擾動/二次擾動；2020/12/2721能源與動力學院第三章線性系統的時域分析法5.減小或消除穩態誤差的措施（1）增大開環增益或擾動作用點例3習題：3-185.減小或消除穩態誤差的措施…2020/12/2722能源與動力學院第三章線性系統的時域分析法例3習題：3-185.減小或消除穩態誤差的措施…2020第三章：重點回顧重要概念：系統動態性能指標(td,tr,tp,ts,%)的定義，主導極點，穩定性，系統型別。基本常識：欠阻尼、臨界阻尼、過阻尼系統阻尼比的范圍及響應形式。穩定的充分必要條件，穩定的必要條件。基本技能：一階系統動態性能指標的計算根據二階系統的標準形式計算其自然頻率和阻尼比二階欠阻尼系統動態性能指標的計算及反算應用勞思判據判別系統穩定性靜態誤差系數的計算輸入和擾動信號作用下系統穩態誤差的計算一、二階系統的階躍響應計算2020/12/2723能源與動力學院第三章線性系統的時域分析法第三章：重點回顧重要概念：系統動態性能指標(td,tr,tp2020/12/2724能源與動力學院第三章線性系統的時域分析法2020/12/2724能源與動力學院第三章主導極點:如果在所有的閉環極點中，距虛軸最近的極點周圍沒有閉環零點，而其他閉環極點又遠離虛軸，那么距虛軸最近的極點在系統響應過程中起主導作用，這樣的閉環極點稱為主導極點非主導極點：除主導極點外的其他閉環極點2020/12/2725能源與動力學院第三章線性系統的時域分析法主導極點:如果在所有的閉環極點中，距虛軸最近的極點周圍沒有漸進穩定：若線性控制系統在初始擾動的影響下，其動態過程隨時間的推移逐漸衰減并趨于零(原平衡工作點)。不穩定：若在初始擾動影響下，系統的動態過程隨時間的推移而發散。臨界穩定：若系統的響應隨時間的推移而趨于常值或等幅正弦振蕩2020/12/2726能源與動力學院第三章線性系統的時域分析法漸進穩定：若線性控制系統在初始擾動的影響下，其動態過程隨時間2020/12/2727能源與動力學院第三章線性系統的時域分析法2020/12/2727能源與動力學院第三章欠阻尼0<<1響應振蕩收斂，系統有兩個負實部復根臨界阻尼

＝1響應直接收斂，系統有兩個相等的負實根過阻尼>1響應直接收斂，系統有兩個不等的負實根穩定的充分必要條件：閉環系統特征方程的所有根都具有負實部或閉環極點均位于左半S平面系統單位脈沖零狀態響應隨時間t->無窮，而->0，則系統穩定穩定穩定的必要條件:閉環特征方程的系數同號并不缺項勞思表中第一列各值>0

2020/12/2728能源與動力學院第三章線性系統的時域分析法欠阻尼0<<1響應振蕩收斂，系統有兩個負實部復根勞思表一階系統二階系統的標準形式2020/12/2729能源與動力學院第三章線性系統的時域分析法一階系統二階系統的標準形式2020/12/2729能源與動力（1）當且，求系統的調節時間和超調量;（2）若要求階躍響應的峰值時間秒，單位斜坡響應的穩態誤差，求。

一、系統結構如圖2020/12/2730能源與動力學院第三章線性系統的時域分析法（1）當且二、系統的閉環特征方程為，試確定使系統穩定的k值范圍以及系統產生等幅振蕩的頻率。

三、系統的閉環特征方程為：試判斷系統的穩定性。（系統不穩定，有兩個純虛根)2020/12/2731能源與動力學院第三章線性系統的時域分析法二、系統的閉環特征方程為，四、控制系統如圖，，，試計算1.開環系統的靜態誤差系數Kp,Kv,Ka；2.在輸入信號