[高等教育]機(jī)械第3章-文庫吧資料
2025-01-25 18:44本頁面
【正文】 П 型單 位 階 躍 單 位 速 度 單 位 加 速 度212t11 K?1K1K0 0 0 ? 系統(tǒng)穩(wěn)定性 減小和消除穩(wěn)態(tài)偏差方法 ? 提高系統(tǒng)的開環(huán)增益 K ? 增加開環(huán)傳遞函數(shù)中積分環(huán)節(jié) 系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差 ? 定義：系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后的誤差，由終值定理得 001l im ( ) l im ( ) l im [ ( ) ]()s s r rt s se e t s E s s E sHs? ? ? ?? ? ?0l im ( )ss ssse sE s ????( ) 1Hs ?011l im ( )( ) 1 ( ) ( )s s ise s X sH s G s H s?? ?? 當(dāng)系統(tǒng)為 單位負(fù)反饋系統(tǒng) 時(shí)，即 ? 當(dāng)系統(tǒng)不是單位負(fù)反饋系統(tǒng)時(shí) 例 單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 ，試求 （ 1）系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)和單位速度響應(yīng)；（ 2）確定位置誤差系數(shù)、速度誤差系數(shù)和當(dāng)輸入為 時(shí)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。 無差系統(tǒng) ? 比較系統(tǒng)對(duì)不同輸入作用產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)誤差 21( ) s in ( 2 )n todndx t t e t??? ???? ?? ? ? ?()oXs()iXs ()Gs—()Es ()Hs()Bs( ) ( )o orX s X s?1( ) ( )()o r iX s X sHs?( ) ( ) ( )r or oe t x t x t??( ) ( ) ( )r o r oE s X s X s??( ) ( ) ( ) ( )ioE s X s H s X s??? 系統(tǒng)的誤差 ? 系統(tǒng)的偏差 ( ) ( ) ( ) ( ) 0i orE s X s H s X s? ? ?1( ) ( )()rE s E sHs?() 1()( ) ( )oriXsMsX s H s??? 希望輸出量與輸入量的傳遞函數(shù) 當(dāng) 得 ? 誤差與偏差的關(guān)系式 輸入量 （給定量） ( ) ( ) ( ) ( )ioe t x t h t x t? ? ?系統(tǒng)的誤差與偏差 穩(wěn)態(tài)偏差的計(jì)算 ? 定義：系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后的偏差，由終值定理可得 ()oXs()iXs ()Gs—()Es ()Hs()Bs0l im ( ) l im ( )ss tse t sE s? ? ? ???1( ) ( )1 ( ) ( ) iE s X sG s H s? ?01l im ( )1 ( ) ( )s s is s X sG s H s? ?? ?( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( )iiE s X s B sX s G s H s E s????? 穩(wěn)態(tài)偏差的通式 開環(huán)傳遞函數(shù) ()oXs()iXs ()Gs—()Es ()Hs()Bs? 定義： 閉環(huán)系統(tǒng) 的反饋量與偏差之比。 ? 通常把在階躍輸入作用下沒有原理性穩(wěn)態(tài)誤差的系統(tǒng)稱為 無差系統(tǒng) ； 把有原理性穩(wěn)態(tài)誤差的系統(tǒng)稱為 有差系統(tǒng) 。 ? 本講只討論系統(tǒng)的 原理性穩(wěn)態(tài)誤差 的計(jì)算方法，不考慮由于非線性因素引起的誤差。 60 10( ) 1 t e e??? ? ?n? ?1()iXs s?2 600 , 2 70nn? ? ??? 2() 600()( ) 7 0 6 0 0oiXssX s s s? ?? ??1 0 .2 1 .2()6 0 1 0oXs s s s? ? ???60 0 24 .5 / , 1. 43n rad s??? ? ? 解： 系統(tǒng)的輸入 輸出 系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù) 該系統(tǒng)為一個(gè)典型的二階系統(tǒng)，即有 可求得 某數(shù)控機(jī)床的位置隨動(dòng)系統(tǒng)為單位反饋系統(tǒng)，其開環(huán)傳遞函數(shù)為 ，試計(jì)算系統(tǒng)的 。 若單位反饋系統(tǒng)的 開環(huán)傳遞函數(shù) ，試求：當(dāng) T= K=10和 20時(shí)，系統(tǒng)的無阻尼固有頻率 和阻尼比 。 ? 若高階系統(tǒng)存在主導(dǎo)極點(diǎn)，則可忽略其它遠(yuǎn)離虛軸的極點(diǎn)和偶極子的影響 ， 近似為一階或二階系統(tǒng)進(jìn)行處理。 高階系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù) 10 1 110 1 112211()()()()( , 2 )( ) ( 2 )mmo m mnni n nmiiq rj k k kjkX s b s b s b s bsX s a s a s a s aK s zm n q r ns p s s?? ? ????????? ? ???? ? ? ??? ? ? ?? ? ???? 二階系統(tǒng) 一階系統(tǒng) 單位階躍的時(shí)間響應(yīng) 211( ) 1 s in ( 1 )j kkq rptto j k k k kjkx t a e b e t c?? ?????? ? ? ? ???衰減正弦 函數(shù)分量 指數(shù)分量 主導(dǎo)極點(diǎn) ? 距離虛軸很近對(duì)系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)起主導(dǎo)作用的極點(diǎn)。 221( 0 . 0 2 )N ????? ? ? 峰值時(shí)間 振蕩次數(shù) 響應(yīng)超過其終值到達(dá)第一個(gè)峰值所需的時(shí)間。 在欠阻尼狀態(tài)下
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