動態(tài)響應(yīng)ppt課件-文庫吧資料
2025-05-12 12:08本頁面
【正文】 上很少采用，這里不予討論。 ? 影響系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的因素是系統(tǒng)類型、輸入信號的種類及開環(huán)增益 K值，若 K值大，則系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差越小，但 K值也不能太大，往往會引起閉環(huán)系統(tǒng)的不穩(wěn)定。 對于加速度信號 ， 則以 1/K的偏差進行跟蹤 ， 所以只要取得 K足夠大 ， 變可高精度地追隨加速度信號 。 II型系統(tǒng)對于靜止 、 斜坡輸入來說 ， 均能隨時地進行修正輸出 。 B U P T 17 （ 3） II型控制系統(tǒng)（二階無差系統(tǒng)） 對于 G(S)=K/[S2(TS+1)]的單位反饋系統(tǒng)，輸入單位階躍信號 {1/S}( t0)、斜坡信號 {1/S2}( t1)、加速度信號 {1/S3}( t2)時，穩(wěn)態(tài)偏差為： 0)1(11l i m)(l i m1)(200?????????TSSKSSSESeSAssp0)1(11l i m)(l i m1)(22002?????????TSSKSSSESeSBsspKTSSKSSSESeSCssp1)1(11l i m)(l i m1)(23003????????? 對于 單位 加速度輸入 ， 該系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)偏差 ep=1/K，是 一 定 值 。對于斜坡輸入來說，則以 1/K的穩(wěn)態(tài)速度偏差進行跟蹤。因此 G(S)=K/[S(TS+1)]的單位反饋系統(tǒng)是 I型控制系統(tǒng)。 但對變化著的輸入來說 ，它無法高精度地追隨目標值 。 (1) 0型控制系統(tǒng)（有差系統(tǒng)） 對于 G(S)=K/(TS+1)的單位反饋系統(tǒng)，輸入單位階躍信號 {1/S}( t0)、斜坡信號 {1/S2}( t1)、加速度信號 {1/S3}( t2)時，穩(wěn)態(tài)偏差為： KTSKSSSESeSA ssp ?????????? 11111l i m)(l i m1)(00??????????111l i m)(l i m1)(2002TSKSSSESeSBssp??????????111l i m)(l i m1)(3003TSKSSSESeSCssp0型系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)位置誤差為1/(1+K)， 所以只要將增益 K增大 ， 穩(wěn)態(tài)位置偏差就與其成反比地減小 。 B U P T 14 設(shè)偏差為 e(t)，則在 T空間的穩(wěn)態(tài)偏差 ep： 在 S空間的偏差 E(S)： 根據(jù)終值定理，穩(wěn)態(tài)偏差為： 穩(wěn)態(tài)偏差與目標值 R(S)及系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù) G(S)H(S)有關(guān)。 目標值與穩(wěn)態(tài)值之差稱為穩(wěn)態(tài)偏差 。 ][2)( 221 ??? ???? ???? ?nntgjG相位角B U P T 12 比例環(huán)節(jié)的波特圖 二階延遲環(huán)節(jié)的波特圖 B U P T 13 第四節(jié) 穩(wěn)態(tài)特性及其性能指標 一 、 穩(wěn)態(tài)偏差 對于穩(wěn)定的反饋控制系統(tǒng)來說 ， 假如單位階躍輸入信號時 ， 其輸出 (被控制量 )在一定的時間后 ， 以某一目標值為目標 ， 進入穩(wěn)定狀態(tài) ， 這時輸出值稱為穩(wěn)態(tài)值 。 ??逐漸增大時 ， 相位角 ?180[?]。 ?=?n時 ， 相位角 =90 [?]。 即在高頻域 ， 增益曲線是以 40dB/dec線為漸進線的 。 ?=?n時 ， 增益 =20 log 102? [dB]。 ? 時間常數(shù) T越小，響應(yīng)性能越好；反映在 Bode 圖上 T越小，轉(zhuǎn)折頻率越大，即頻帶變寬，追蹤性能變好。這是評價動態(tài)特性的一個指標。 4．一階延遲環(huán)節(jié) G(S)=K/(TS+1)； K為增益 (K=1)； T為時間常數(shù)。 相位曲線為一條 90[?]的直線 ][00)(][l o g20)( 1 ?????? ?ppp KtgjGdBKKjG ?? ；相位角：增益：IIIITjTjjGTSTSG???101)(1)(.2????頻率傳遞函數(shù)：為積分時間。 此增益曲線與 0dB線的交叉點所對應(yīng)的角頻率 ?gc稱為剪切頻率 。 )()()()()( ?????? jeBjXjYjG ???實部虛部相位差輸入的相位角輸出的相位角虛部實部振幅比輸入的振幅輸出的振幅122)()()()(1)()(?????????????tgjGBjG?????B U P T 8 二、主要環(huán)節(jié)的 Bode 圖 1. 比例環(huán)節(jié) G(S)=Kp；頻率傳遞函數(shù) G(j?)= Kp。 (2)從曲線的形狀上可以判斷特性 。 2．幅頻響應(yīng)曲線：振幅比 (B(?)/A) VS 頻率 (?) 3．相頻響應(yīng)曲線：相位差 (?(?))VS 頻率 (?) 4．頻率響應(yīng)曲線圖：同時表示有幅頻響應(yīng)曲線和相頻響應(yīng)曲線的圖 B U P T 7 5．頻率傳遞函數(shù) G(j?) 6． Bode圖 （ 對數(shù)頻率法 ） 給傳遞函數(shù)為 G(S)的環(huán)節(jié) （ 系統(tǒng) ） 加以單位正弦信號 sin?t時 ， 其輸出可用
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