《稳态误差分析》PPT课件.ppt

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1、2021/9/15时域分析法--稳态误差分析(Steadyerroranalyse)1第六节稳态误差分析Section6Steadyerroranalyse误差和稳态误差定义2021/9/15时域分析法--稳态误差分析(Steadyerroranalyse)2系统误差：输出量的希望值和实际值之差。即系统偏差：系统的输入和主反馈信号之差。即系统稳态误差：当t→∞时的系统误差，用表示。即系统稳态偏差：当t→∞时的系统偏差，用表示。即-+-对单位反馈系统，给定作用即为输出量的希望值，，偏差等于误差。误差和稳态误差定义一、误差及稳态误差的定义(concepto

2、ferrorandsteadyerrorofacontrolsystem)2021/9/15时域分析法--稳态误差分析(Steadyerroranalyse)3偏差和误差之间存在一定的关系：我们将偏差代替误差进行研究。除非特别说明，以后所说的误差就是指偏差；稳态误差就是指稳态偏差。-+-对非单位反馈系统，给定作用只是希望输出的代表值，，偏差不等于误差。-+-这里是基于控制系统在理想工作情况下得到的。误差和稳态误差定义2021/9/15时域分析法--稳态误差分析(Steadyerroranalyse)4稳态误差的计算二、稳态误差的计算(Calculati

3、onofsteadyerror)-+-①给定作用下的偏差传递函数2021/9/15时域分析法--稳态误差分析(Steadyerroranalyse)5稳态误差的计算②扰动作用下的偏差传递函数+③给定和扰动同时作用下的偏差表达式2021/9/15时域分析法--稳态误差分析(Steadyerroranalyse)6稳态误差的计算④对稳定系统，利用拉氏变换的终值定理计算稳态误差终值定理要求：除在原点有极点外，所有极点都在s平面的左半开平面。即只有稳定系统，才可计算稳态误差。★★★★★注意：正弦函数的拉氏变换式在虚轴上不解析，因此不能应用终值定理法来计算系统在

4、正弦函数作用下的稳态误差。存在；和可拉氏变换；2021/9/15时域分析法--稳态误差分析(Steadyerroranalyse)7稳态误差的计算【例1】系统结构图如图所示，当输入信号为单位斜坡函数时，求系统在输入信号作用下的稳态误差；调整K值能使稳态误差小于0.1吗？-解：稳定系统计算稳态误差才有意义，先判稳定性系统特征方程为：由劳斯判据知稳定条件为：由稳定的条件知：不能满足的要求2021/9/15时域分析法--稳态误差分析(Steadyerroranalyse)8三、给定输入作用下系统的误差分析(systemerroranalyseonthegiv

5、eninputfunction)这时，不考虑扰动的影响。可以写出随动系统的误差：-显然，与输入和开环传递函数有关。给定输入时的稳态误差设开环传递函数的形式如下：误差与什么有关？2021/9/15时域分析法--稳态误差分析(Steadyerroranalyse)9式中：开环放大系数；积分环节的个数；开环传递函数去掉积分和比例环节；可见：①给定作用下的稳态误差与外作用有关；②与时间常数形式的开环增益有关；③与积分环节的个数有关。给定输入时的稳态误差2021/9/15时域分析法--稳态误差分析(Steadyerroranalyse)10开环系统的型系统的无差

6、度阶数（开环传递函数的型）通常称开环传递函数中积分的个数为系统的无差度阶数，并将系统按无差度阶数进行分类。当，无积分环节，称为0型系统当，有一个积分环节，称为Ⅰ型系统当，有二个积分环节，称为Ⅱ型系统2021/9/15时域分析法--稳态误差分析(Steadyerroranalyse)11式中：称为位置误差系数；在单位阶跃作用下，系统为有差系统，系统为无差系统。单位阶跃函数输入时的稳态误差当输入为时（单位阶跃函数）的大小反映了系统在阶跃输入下稳态精度。越大，越小。所以说反映了系统跟踪阶跃输入的能力。稳态误差为零的系统称为无差系统，为有限值的称为有差系统。2

7、021/9/15时域分析法--稳态误差分析(Steadyerroranalyse)12当输入为时（单位斜坡函数）式中：称为速度误差系数；单位斜坡函数输入时的稳态误差大小反映了系统在斜坡输入下的稳态精度。越大，越小。所以说反映了系统跟踪斜坡输入的能力。根据计算稳态误差是系统在跟踪速度阶跃输入时位置上误差。2021/9/15时域分析法--稳态误差分析(Steadyerroranalyse)13当输入为时（单位加速度函数）式中：称为加速度误差系数；单位加速度函数输入时的稳态误差大小反映了系统在抛物线输入下稳态精度。越大，越小。所以反映了系统跟踪抛物线输入的能

8、力。根据计算稳态误差是系统在跟踪加速度阶跃输入时位置上的误差。2021/9/15时域分析法--