控制系統(tǒng)靈敏度分析-wenkub.com
2025-05-08 11:20 本頁面
【正文】 但是，盡管如此，反饋控制系統(tǒng)在各行各業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，這是由于反饋控制能夠： （ 1）減少被控過程 G(s)中參數(shù)變化時(shí)系統(tǒng)的靈敏度； （ 2）有利于控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)性能； （ 3）提高系統(tǒng)對干擾的抑制力； （ 4）減小或消除系統(tǒng)的靜態(tài)誤差。 1()( 1 )Gs ss? ?( 1 1 ) ( )()1 ( 1 1 ) ( )Bs K G sGss K G s????( 1 )( 1 2 )GssSs s K????GsSK? 小結(jié) ? 本章對控制系統(tǒng)分析的基本內(nèi)容進(jìn)行了討論，概括地講，就是穩(wěn)定性、瞬態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能。) (b) MATLAB程序文本 圖 343 系統(tǒng)的靈敏度分析 ? 最后來分析被控對象變化時(shí)系統(tǒng)的靈敏度。),grid ? subplot(212),loglog(w,abs(S),w,abs(S2)) ? xlabel(39。 ? subplot(211),plot(real(S),imag(S)) ? xlabel(39。S=n./d。 ? %取 s=jw,w 的范圍為 101～ 103，共取 200點(diǎn) ? w=logspace(1,3,200)。Cn(t)39。39。 ? %選擇時(shí)間間隔 ? t=[0::]。num2=[11 K2]。deng=[1 1 0]。對于 K=20和 K=100，響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)值分別為 。),ylabel(39。 plot(t,c1,39。 [numb,denb]=cloop(nb,db)。den=[0 1]。 K1=100。根據(jù)以上分析，選擇 K=20可能是一個(gè)比較好的方案。在增益 K=20和 K=100時(shí)，系統(tǒng)對參考輸入的單位階躍響應(yīng)曲線以及相應(yīng)的 MATLAB程序文本 示于圖 341。Speed39。 printsys(num,den) %wc為輸出 ,“c”表示閉環(huán) [wc,x,t]=step(num,den)。 [numa,dena]=parallel(num2,den2,num3,den3)。 num3=[Ke]。Ks=1 num1=[1]。J=2。),grid %顯示穩(wěn)態(tài)誤差，即 wo的最后一個(gè)值 wo(length(t)) ? 閉環(huán)系統(tǒng)對單位階躍干擾輸入的響應(yīng)曲線 w (t)和 MATLAB程序文本 339(a) (b)。plot(t,wo) xlabel(39。den2=[1]。Ke=。對于干擾輸入的閉環(huán)傳遞函數(shù)為 ( ) 1( ) 2 5 4 1 .5LsM s sw ????c numden(a) 開環(huán)速度系統(tǒng)對階躍干擾的響應(yīng)曲線 %開環(huán)速度控制系統(tǒng)對干擾信號的單位階躍應(yīng) : Ra=1。 參數(shù)名 Ra Km J B Ke Ka Ks 參數(shù)值 1 10 2 54 1 圖 337 速度控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 ? 首先，考慮圖 337(a)所示的開環(huán)系統(tǒng)，從 ML(s)到 w o(s) (此處的下標(biāo) “ o”表示開環(huán) )的傳遞函數(shù)為 ? 假設(shè)干擾信號為單位階躍信號，即 ML(s) =1/s。由于這是一個(gè)線性系統(tǒng)，按疊加定理可以分別考慮兩個(gè)輸入的獨(dú)立作用結(jié)果。 ? 第一個(gè)例子是帶有負(fù)載轉(zhuǎn)矩干擾信號的電樞控制直流電動機(jī)。 再來考慮閉環(huán)時(shí)相對于因子 k（或者反饋電阻 Rf）的靈敏度。由于輸入阻抗很高，所以運(yùn)算放大器的輸入電流可以忽略不計(jì)，因此在節(jié)點(diǎn) n，可寫出電流關(guān)系式如下 () 由于放大器的增益是 A，并且是反相接法，所以 uc = Aun ，因此 () 將 ()代入 ()，得到 () 10r n c nfu u u uRR????cnuuA??110c c crffu u
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