第六章、控制系统误差分析和计算.ppt

第六章、控制系统的误差分析和计算 稳态性能的评价依据 系统在阶跃、斜坡和加速度等典型输入信号之下的稳态误差，是系 统控制精度（控制准确度）的一种度量。一个控制系统只有在满足控制 精度的前提下，分析其过渡过程的动态特性才有实际应用意义。 静差：由于自动控制系统中元件的不完善，静摩擦、传递间隙以及电子 放大电路的零点漂移，元器件老化变质所造成的误差。此类不能从根本 上消除，只能从设计和实现的各环节入手来尽力减小之。 原理性误差：由于系统不能很好地跟踪输入信号的变化而引起的误差，或者由于扰动作用引起的误差。可以改变系统的设计构成来努力减小以至消除。 6.1 稳态误差的基本概念 误差和偏差： 误差：定义为控制系统希望的输出量与实际输出量之差。记为 ，误差信号的稳态分量称为稳态误差 。 符号含义：Xi(s)------输入信号；N(s)-------扰动输入信号； Xi(s)------输出信号；ε(s)-----偏差信号； Xor(s)-----理想输出信号；E(s)-----误差信号。 μ(t):理想变换算子，反映Xi(t)和XO(t)之间的比例，微分或积分等基本的对应关系。控制任务确定之后，其实现形式也就明确了。 数值上μ(s)=1/H(s)。对于位置跟踪系统（角位移），由于H(s)=1,有μ(s)=1。 6．2 输入引起的误差6.2.1误差传递函数与稳态误差：1、单位反馈系统： 6.2.2 静态误差系数 1.静态位置误差系数 2.静态速度误差系数 3.静态加速度误差系数 * * 偏差：输入信号和反馈信号比较后的信号 ， 也能反映系统误差的大小。一般情况下， 这时误差信号和偏差信号之间存在直接简单的比例关系。求得E(s)，也就可以得到ε(s)。对单位反馈系统来说：H(s)=1，我们直接得到 E(s)=ε(s)。 _ + Xo(s) E(s) Xi(s) G(s) *