自動(dòng)控制原理—第三章(參考版)
2025-05-18 02:15本頁面
【正文】 。 。 3． 穩(wěn)態(tài)誤差 essr與前向通道的積分環(huán)節(jié)數(shù)目 ν 和開環(huán)增益 K有關(guān) 。 而動(dòng)態(tài)指標(biāo)是指階躍響應(yīng)的上升時(shí)間 tr 、 峰值時(shí)間 tP、 振蕩次數(shù) N 、 最大超調(diào)量 σ %、 調(diào)節(jié)時(shí)間 ts等 ， 并以后兩個(gè)最為常用 。 2． 勞斯判據(jù) → ① 判穩(wěn)定性； ② 確定穩(wěn)定時(shí)系統(tǒng)的參數(shù) 。 ? ??? t dpipp tedtdKdtteTKteKtm 0 )()()()( ????????? ??? ssTKsG dipc ?11)(sTssKsTsTsTKsGipiidipc)1)(1(1)( 212 ??????????? ??? ???小 結(jié) （ 絕對(duì) ） 穩(wěn)定性來衡量 。 sTsTKsTKsG iipiPc111)( ??????????? ????? tipp dtteTKteKtm 0 )()()(四 、 比例 、 積分 、 微分控制 （ PID控制器 ） ： ： 當(dāng) τ d、 Ti取適當(dāng)數(shù)值時(shí) ， 控制器傳遞函數(shù)具有兩個(gè)實(shí)數(shù)零點(diǎn)時(shí) ， 傳遞函數(shù)可以化為 比例 — 積分 — 微分控制器相當(dāng)于提供了一個(gè)積分環(huán)節(jié)與兩個(gè)一階微分環(huán)節(jié) ， 積分環(huán)節(jié)改善穩(wěn)態(tài)性能 ， 兩個(gè)一階微分環(huán)節(jié)大大改善動(dòng)態(tài)性能 。 利用積分部分提高系統(tǒng)的無差度 ， 改善系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能；并利用 PD調(diào)節(jié)器改善動(dòng)態(tài)性能 ， 以抵消積分部分對(duì)動(dòng)態(tài)的不利影響 。 PD調(diào)節(jié)器主要用于在基本不影響系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度的前提下提高系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性 ， 改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能 。 因此 ， 利用微分控制反映信號(hào)的變化率 （ 即變化趨勢(shì) ） 的 “ 預(yù)報(bào) ” 作用 ， 在偏差信號(hào)變化前給出校正信號(hào) ， 防止系統(tǒng)過大地偏離期望值和出現(xiàn)劇烈振蕩的傾向 ， 有效地增強(qiáng)系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性 ， 而比例部分則保證了在偏差恒定時(shí)的控制作用 。 偏差是控制器 Gc(s)的輸入 ，而控制器 Gc(s)的常常采用比例 、 積分 、 微分等基本控制規(guī)律 ， 或者這些規(guī)律的組合 ， 其作用是對(duì)偏差信號(hào)整形 ， 產(chǎn)生合適的控制信號(hào) ， 實(shí)現(xiàn)對(duì)被控對(duì)象的有效控制 。 它通過以設(shè)計(jì)好的補(bǔ)償裝置 GD（ s） 經(jīng)過補(bǔ)償通道來控制和抵消擾動(dòng)對(duì)系統(tǒng)輸出的影響 。 ? ? ? ?21cGs Gs?2． 按擾動(dòng)補(bǔ)償?shù)膹?fù)合控制 應(yīng)用前饋控制補(bǔ)償擾動(dòng)輸入引起的誤差的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下圖所示 。 上述系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全補(bǔ)償較困難 ， 特別是參數(shù)的變化和元件的非線性因素可能導(dǎo)致全補(bǔ)償條件的破壞 。 1． 按給定輸入補(bǔ)償?shù)膹?fù)合控制 G2(s) Gc(s) R(S) C(S) E(S) + G1(s) 則 全補(bǔ)償 （ 完全不變性 ） 條件 可以看出 ， 由于輸出量完全復(fù)現(xiàn)了輸入信號(hào) ， 因而系統(tǒng)具有理想的跟隨性能 。 但一般系統(tǒng)的串聯(lián)積分環(huán)節(jié)不能超過兩個(gè) ， 開環(huán)增益過大會(huì)使系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能變壞 ， 甚至使系統(tǒng)不穩(wěn)定 。 4) 對(duì)于擾動(dòng)穩(wěn)態(tài)誤差 、 穩(wěn)態(tài)誤差系數(shù)可參照跟隨穩(wěn)態(tài)誤差的結(jié)論 ， 用 ν K1分別取代 ν和 k即可求得 。 若
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