系統(tǒng)的性能指標(biāo)與校正(1)-資料下載頁
2025-05-14 22:08本頁面
【正文】 TsKsXsXio設(shè) 等效環(huán)節(jié)仍為慣性環(huán)節(jié) ，但開環(huán)增益及時間常數(shù)均減小 。 G ( s )Xi( s )Xo( s )Hc( s )? 位置反饋 （ 硬反饋 ） —— 直接反饋系統(tǒng)或環(huán)節(jié)的輸出信號 。 )(139。139。1111111sGsaTTsaTsKsKaTTsKa???????????? ?Kaa ?? 139。等效為串聯(lián)超前校正環(huán)節(jié)。 幾種反饋校正形式 38 ssKaTKaKsXsXio?????? ?????1111)()(assHTss KsG c ??? )(,)1()(設(shè) G ( s )Xi( s )Xo( s )Hc( s )等效傳遞函數(shù)形式上與未校正前相同，但開環(huán)增益及時間常數(shù)均減小。 ? 速度反饋 —— 反饋系統(tǒng)或元件輸出的微分信號 。 ? ?Kaa ?? 139。)(139。139。1)1(11111sGsaTTsaTssKsKaTTsKa???????????等效為串聯(lián)超前校正環(huán)節(jié)。 幾種反饋校正形式 39 11, ???? KrT?1)(,)1()( ???? ssrsHTssKsGc ??設(shè) G ( s )Xi( s )Xo( s )Hc( s )且 ? 近似速度反饋 —— 為帶有慣性環(huán)節(jié)的微分反饋 。 ? ?)(1111)1(1)(11)1()1(11)1(11)()1()()(2sGsrKTTssrKssGssrKsTsTssrKssTrKTsssKsXsXio??????????????????????????????????等效為滯后－超前校正，其 特點是不降低開環(huán)增益。 幾種反饋校正形式 40 幾種反饋校正形式 ① 反饋校正可以起到與串聯(lián)校正同樣的作用，且具有較好的抗噪能力。 ② 串聯(lián)校正比反饋校正簡單，但串聯(lián)校正對系統(tǒng)元件特性的穩(wěn)定性有較高的要求。 ③ 反饋校正對系統(tǒng)元件特性的穩(wěn)定性要求較低，因為其減弱了元件特性變化對整個系統(tǒng)特性的影響。 ④ 反饋校正，特別是機(jī)械反饋校正，常需由一些昂貴而龐大的部件所構(gòu)成，對某些系統(tǒng)可能難以應(yīng)用。 ? 反饋校正與串聯(lián)校正的比較 41 本節(jié)教學(xué)內(nèi)容 本節(jié)教學(xué)要求 順饋校正 順饋校正的原理 幾種順饋校正形式 原理 校正的形式 42 ① 只有當(dāng)系統(tǒng)產(chǎn)生誤差或干擾對系統(tǒng)產(chǎn)生影響時，系統(tǒng)才被控制以消除誤差和干擾的影響。 若系統(tǒng)包含有很大時間常數(shù)的環(huán)節(jié)，或者系統(tǒng)響應(yīng)速度要求很高，調(diào)整速度就不能及時跟隨輸入信號或干擾信號的變化。從而當(dāng)輸入或干擾變化較快時，會使系統(tǒng)經(jīng)常處于具有較大誤差的狀態(tài)。 ② 提高系統(tǒng)開環(huán)增益或型次可減小或消除系統(tǒng)在特定輸入作用下的穩(wěn)態(tài)誤差，但均會影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 ? 解決辦法之一：引入誤差補(bǔ)償通路（即順饋校正），與原來的反饋控制一起進(jìn)行復(fù)合控制。 ? 基于誤差控制的缺點 6. 順饋校正的原理 43 6. 順饋校正的原理 ? 順饋校正 —— ? 在擾動可以預(yù)先測知的條件下，通過在系統(tǒng)中引入輸入或擾動作用的開環(huán)誤差補(bǔ)償通路（順饋或前饋通路），以消除擾動對系統(tǒng)輸出的影響。 ? 順饋校正通常與系統(tǒng)原有的反饋控制回路一起使用，以實現(xiàn)系統(tǒng)的高精度控制。 具有前饋通路的復(fù)合控制系統(tǒng) 44 ? 按輸入補(bǔ)償?shù)?順饋 校正 系統(tǒng)的偏差傳遞函數(shù)為： )()()(1)()()(1)()()(1 sHsGsGsHsGsGsXsEscie?????即誤差完全通過順饋通路得到補(bǔ)償，系統(tǒng)既沒有動態(tài)誤差也沒有穩(wěn)態(tài)誤差，在任何時刻都可以實現(xiàn)輸出立即復(fù)現(xiàn)輸入 (不變性原理 )，系統(tǒng)具有理想的時間響應(yīng)特性。 6. 幾種順饋校正形式 E(s) 若選擇 ： )()(1)(sHsGsG c ? )()(1)(0)( sXsHsXsE io ???45 6. 幾種順饋校正形式 ? 按擾動補(bǔ)償?shù)捻橉佇Ｕɑ蚯梆佇Ｕ? 擾動作用下的閉環(huán)傳遞函數(shù) )()()()(1)()]()()([)()()(32132sHsGsGsGsGsGsGsGsNsXs nconn ?????擾動作用下的誤差函數(shù) )()()()()(1 )()]()()([)()(32132 sNsHsGsGsGsGsGsGsGsXsE nconn ??????圖中 Gn(s)為已知的擾動傳遞函數(shù) ， Gc(s)前饋校正環(huán)節(jié) 。 )()()(2 sGsGsG nc ??0)( ?sE n令 46 6. 幾種順饋校正形式 無順饋補(bǔ)償： 順饋補(bǔ)償后： )()()(1)()()()()(2121sHsGsGsGsGsXsXsio????)()()(1)()]()([)()()(2121sHsGsGsGsGsGsXsXs cio?????① 順饋校正不改變系統(tǒng)的閉環(huán)特征多項式，即順饋校正不改變系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 ② 順饋補(bǔ)償采用了開環(huán)控制方式補(bǔ)償輸入、擾動作用下的輸出誤差。 ? 順饋校正解決了一般反饋控制系統(tǒng)在提高控制精度與保證系統(tǒng)穩(wěn)定性之間存在的矛盾，但在實施當(dāng)中需要準(zhǔn)確知道被控對象或擾動信號的傳遞函數(shù)，因而其工程實現(xiàn)有一定困難。 ? 順饋 校正的特性 補(bǔ)償前后閉環(huán)傳遞函數(shù)的分母相同
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