動(dòng)態(tài)響應(yīng)ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-02 12:08 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 B U P T 15 2．控制系統(tǒng)的類型 一般地，對(duì)與 t0， t1， t2， ? tn成比例的輸入信號(hào)（目標(biāo)值）來(lái)說(shuō)，如果系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)偏差為一定的數(shù)值，則稱這樣的控制系統(tǒng) 為 0型， 1型， 2型 ?n型控制系統(tǒng)。 (1) 0型控制系統(tǒng)（有差系統(tǒng)） 對(duì)于 G(S)=K/(TS+1)的單位反饋系統(tǒng)，輸入單位階躍信號(hào) {1/S}( t0)、斜坡信號(hào) {1/S2}( t1)、加速度信號(hào) {1/S3}( t2)時(shí)，穩(wěn)態(tài)偏差為： KTSKSSSESeSA ssp ?????????? 11111l i m)(l i m1)(00??????????111l i m)(l i m1)(2002TSKSSSESeSBssp??????????111l i m)(l i m1)(3003TSKSSSESeSCssp0型系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)位置誤差為1/(1+K)， 所以只要將增益 K增大 ， 穩(wěn)態(tài)位置偏差就與其成反比地減小 。 因此對(duì)于靜止的輸入來(lái)說(shuō)該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)高精度的定位 。 但對(duì)變化著的輸入來(lái)說(shuō) ，它無(wú)法高精度地追隨目標(biāo)值 。 B U P T 16 （ 2） I型控制系統(tǒng)（一階無(wú)差系統(tǒng)） 對(duì)于 G(S)=K/[S(TS+1)]的單位反饋系統(tǒng)，輸入單位階躍信號(hào) {1/S}( t0)、斜坡信號(hào) {1/S2}( t1)、加速度信號(hào) {1/S3}( t2)時(shí)，穩(wěn)態(tài)偏差為： 0)1(11lim)(lim1)(00?????????TSSKSSSESeSAsspKTSSKSSSESeSBssp1)1(11lim)(lim1)(2002???????????????????)1(11l i m)(l i m1)(3003TSSKSSSESeSCssp對(duì)于單位 斜坡輸入 ，該系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)偏差ep=1/K，是一定值。因此 G(S)=K/[S(TS+1)]的單位反饋系統(tǒng)是 I型控制系統(tǒng)。 I型系統(tǒng)對(duì)于靜止的輸入來(lái)說(shuō)，由于它在不斷地修正輸出，所以其穩(wěn)態(tài)位置偏差為 0。對(duì)于斜坡輸入來(lái)說(shuō)，則以 1/K的穩(wěn)態(tài)速度偏差進(jìn)行跟蹤。顯然，它對(duì)加速度信號(hào)來(lái)說(shuō)，是無(wú)法跟蹤的。 B U P T 17 （ 3） II型控制系統(tǒng)（二階無(wú)差系統(tǒng)） 對(duì)于 G(S)=K/[S2(TS+1)]的單位反饋系統(tǒng)，輸入單位階躍信號(hào) {1/S}( t0)、斜坡信號(hào) {1/S2}( t1)、加速度信號(hào) {1/S3}( t2)時(shí)，穩(wěn)態(tài)偏差為： 0)1(11l i m)(l i m1)(200?????????TSSKSSSESeSAssp0)1(11l i m)(l i m1)(22002?????????TSSKSSSESeSBsspKTSSKSSSESeSCssp1)1(11l i m)(l i m1)(23003????????? 對(duì)于 單位 加速度輸入 ， 該系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)偏差 ep=1/K，是 一 定 值 。 因此G(S)=K/[S2(TS+1)]的單位反饋系統(tǒng)是 II型控制系統(tǒng) 。 II型系統(tǒng)對(duì)于靜止 、 斜坡輸入來(lái)說(shuō) ， 均能隨時(shí)地進(jìn)行修正輸出 。 因此對(duì)這兩種信號(hào)來(lái)說(shuō) ， 穩(wěn)態(tài)偏差為 0。 對(duì)于加速度信號(hào) ， 則以 1/K的偏差進(jìn)行跟蹤 ， 所以只要取得 K足夠大 ， 變可高精度地追隨加速度信號(hào) 。 B U P T 18 3說(shuō)明 ? 由以上介紹可知，對(duì)于以定加速度逃跑的戰(zhàn)斗機(jī)來(lái)說(shuō)，追擊它的導(dǎo)彈的控制系統(tǒng)，至少需要設(shè)計(jì)成 II型（或 II型以上）系統(tǒng)，否則的話，是無(wú)法擊中逃跑的戰(zhàn)斗機(jī)的。 ? 影響系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的因素是系統(tǒng)類型、輸入信號(hào)的種類及開(kāi)環(huán)增益 K值，若 K值大，則系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差越小，但 K值也不能太大，往往會(huì)引起閉環(huán)系統(tǒng)的不穩(wěn)定。 ? 對(duì)于負(fù)載干擾引起的系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差，也有類似的結(jié)果。 ? 對(duì)于 III型或以上的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)實(shí)際上很少采用，這里不予討論。 4．正弦輸入信號(hào)的誤差分析 已經(jīng)知道圓軌跡加工時(shí)，其輸入信號(hào)是正弦輸入或余弦輸入。設(shè)系統(tǒng)正弦輸入信號(hào) r(t)及其拉氏變換分別為： 式中 ， ?0為圓軌跡加工時(shí)的速度； R為圓軌跡加工半徑； K為系統(tǒng)的閉環(huán)增益 。 )()(s i n)( 20200 ?????? SKRSRtKRtr 和B U P T 19 誤差傳遞函數(shù) E(S)為： 因正弦輸入 R(S)在虛軸上有一對(duì)純虛根 S=?j?0，不能采用拉氏變換的終值定理來(lái)求穩(wěn)態(tài)誤差，只能采用近似的誤差分析或誤差級(jí)數(shù)法來(lái)求穩(wěn)態(tài)誤差。這里采用前者。 當(dāng) ?=?0，系統(tǒng)誤差達(dá)到最大值： emax與開(kāi)環(huán)頻率特性在 ?=?0的幅值成反比 )()()(1 1)( SRSHSGSE ??KRjHjGKRjHjGe )()(1)()(110000m a x ???? ???
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