§3—5稳态误差的分析与计算.ppt
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§3-5稳态误差的分析与计算
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一、稳态误差的定义
系统误差的定义:希望输出与实际输出之差。
e(t)=希望输出-实际输出
系统误差可分为稳态误差和动态误差。
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说明:误差产生的原因是多样的,我们只研究由于系统结构、参量、以及输入信号的形式不同所引起的误差。
稳态误差分类:
跟随稳态误差:用于衡量随动系统的稳态性能。表示系统能以什么精度跟随系统输入信号的变化,用esr表示。
扰动误差:用于衡量恒值调节系统的稳态性能。表示系统在扰动信号作用下系统偏离平衡点的情况,用esn表示。
稳态误差=跟随稳态误差+扰动误差
ess = esr + esn
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可以证明:
E(s)与ε(s)的关系
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恒值控制系统:稳态响应—恒值
随动控制系统:稳态响应—跟随输入变化
正弦输入下系统响应稳态响应—是正弦波
稳态误差:稳态时实际值与期望值偏差
稳态误差:稳态时输出值跟随输入值,但与输入值有偏差。
稳态误差:稳态时输出值也是正弦量,频率和输入信号一样值,但幅值和相角不同。
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二、稳态误差的计算
根据终值定理
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二、稳态误差的计算
例3-4
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公式条件:
的极点均位于S左半平面(包括坐标原点)
输入形式
结构形式
开环传递函数
给定的稳定系统,当输入信号形式一定时,系统是否存在稳态误差,就取决于开环传递函数所描述的系统结构以及输入信号形式。
因此按照控制系统跟踪不同输入信号的能力来进行系统分类是必要的。
终值定理,求稳态误差。
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给定稳态误差与扰动稳态误差
一 稳态误差终值的计算
终值定理:
与输入有关!
位置(阶跃)误差系数
斜坡(速度)误差系数
抛物线(加速度)误差系数
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给定输入下的稳态误差与稳态误差系数
稳态误差系数仅与系统参数K、n(积分环节个数—系统型号)有关,对应n=0、1、2 称 0、I、Ⅱ型系统
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输出不能跟随输入,
稳态误差无穷大
0、I、Ⅱ型三种系统
分别三种典型输入
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