反饋控制系統(tǒng)的特性-資料下載頁
2025-05-13 18:28本頁面
【正文】 ? 反饋的第二個代價是增益損失 例如在一個單回路系統(tǒng)中，開環(huán)增益是 G(s)H(s),而在負反饋系統(tǒng)中減小到G(s)/(1+G(s)H(s))。閉環(huán)增益減小了是 1/（ 1+G(s)H(s)）倍。 我們常常用多余的開環(huán)增益來換取對系統(tǒng)響應(yīng)的控制。 ? 反饋的第三個代價是可能帶來系統(tǒng)不穩(wěn)定性。 這將在后續(xù)章節(jié)討論 。 同時，引入反饋也要付出代價： 思考： 為何不簡單地就令系統(tǒng)傳遞函數(shù) G(s)=Y(s)/R(s)等于 1？ 第三章 反饋控制系統(tǒng)的特性 College of Automatic Control Engineering CUIT 設(shè)計舉例 例 1 隧道鉆機方向控制 設(shè)計目標(biāo)： 選擇控制器參數(shù) K 使得對輸入角度的響應(yīng)滿足工程要求，同時使干擾引起的誤差最小。 由系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖知系統(tǒng)輸出 Y(s)=T(s)R(s)+Td(s)D(s) )(12 1)(12 11)( 22 sDKsssRKss sKsY ????? ??0)1()1(1111l i m)(l i m0?????? ??? ssssKste st穩(wěn)態(tài)控制精度分析 系統(tǒng)對單位階躍給定輸入 R(s)=1/s的穩(wěn)態(tài)誤差 .1)1]()12( 1[l i m)(l i m 0 KsKsssty st ????? ???對單位階躍干擾輸入D(s)=1/s的輸出穩(wěn)態(tài)值 可見：給定可無差 跟蹤；干擾的誤差為 1/ K 越大誤差越小。 第三章 反饋控制系統(tǒng)的特性 College of Automatic Control Engineering CUIT 動態(tài)控制分析 不同 K下給定輸入階躍響應(yīng) 結(jié)論： K值大，超調(diào)量大，調(diào)節(jié)時間短； K值小可以無超調(diào)，但調(diào)節(jié)時間長。綜合考慮選擇 K=20 較合適。 第三章 反饋控制系統(tǒng)的特性 College of Automatic Control Engineering CUIT 動態(tài)控制分析 干擾階躍輸入響應(yīng) 結(jié)論： K值大，超調(diào)量大，調(diào)節(jié)時間短，穩(wěn)態(tài)誤差?。?K值小可以無超調(diào)，但調(diào)節(jié)時間長，誤差大。綜合考慮選擇K=100 較合適。 第三章 反饋控制系統(tǒng)的特性 College of Automatic Control Engineering CUIT 系統(tǒng)對過程 G(s)變化的靈敏度 KssssS TG ????)12()1(KsS TG ?在低頻時 （ ∣ s∣ ?1） ， 靈敏度可以近似為 系統(tǒng)的靈敏度隨增益Ｋ的增加而減小。 總結(jié) 系統(tǒng)從跟蹤給定輸入講選擇 K=20較為合適； 從消除干擾，保證精度，提高魯棒性講，選擇 K=100較為合適。 實際工程上工程師要根據(jù)現(xiàn)場主要矛盾選擇。 第三章 反饋控制系統(tǒng)的特性 College of Automatic Control Engineering CUIT ? 反饋控制系統(tǒng)及其重要作用 ? 系統(tǒng)誤差的定義及誤差的來源 ? 系統(tǒng)參數(shù)變化靈敏度 ? 系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)與響應(yīng)控制 ? 系統(tǒng)干擾及干擾消除（擾動消除，測量噪聲消除） ? 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差定義 本章小結(jié)
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