Electromechanicalcontrol時間響應(yīng)分析機械工程控制基礎(chǔ)鄭州大學(xué)機械與動力工程學(xué)院郝旺身3.4系統(tǒng)誤差分析與計算準確性－控制系統(tǒng)的一個重要性能要求,它表征了系統(tǒng)跟蹤輸入信號的準確度或抑制擾動信號的能力。我們討論是沒有隨機干擾，元件是理想的線性情況下的誤差（原理誤差）系統(tǒng)響應(yīng)：第一階段過渡過程或瞬態(tài)； 第二階段平衡狀態(tài)或穩(wěn)態(tài)。系統(tǒng)誤差：瞬態(tài)誤差和穩(wěn)態(tài)誤差3.時間響應(yīng)分析一、系統(tǒng)的誤差與偏差誤差：控制系統(tǒng)所期望的輸出與實際輸出之差。其拉氏變換記為E1(s)系統(tǒng)的偏差：3.時間響應(yīng)分析3.時間響應(yīng)分析誤差與偏差的關(guān)系框圖由上可知求出偏差E(s)后即可求出誤差。對于單位反饋系統(tǒng)，偏差與誤差相同3.時間響應(yīng)分析二、誤差的一般計算3.時間響應(yīng)分析3.時間響應(yīng)分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差：系統(tǒng)進入穩(wěn)態(tài)后的誤差。三、系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與穩(wěn)態(tài)偏差3.時間響應(yīng)分析四、與輸入有關(guān)的穩(wěn)態(tài)偏差3.時間響應(yīng)分析3.時間響應(yīng)分析3.時間響應(yīng)分析3.時間響應(yīng)分析可見：當(dāng)系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)中有積分環(huán)節(jié)時，系統(tǒng)階躍響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)值將是無差的。若沒有積分環(huán)節(jié)，是有差的。為了減小誤差，適當(dāng)增大開環(huán)放大倍數(shù)K。過大的K值，將影響系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性。3.時間響應(yīng)分析3.時間響應(yīng)分析3.時間響應(yīng)分析3.時間響應(yīng)分析3.時間響應(yīng)分析3.時間響應(yīng)分析加速度信號輸入輸出波形圖輸入信號作用下的穩(wěn)態(tài)誤差3.時間響應(yīng)分析系統(tǒng)型別靜態(tài)誤差系數(shù)階躍輸入斜坡輸入加速度輸入0000Ⅰ00Ⅱ00Ⅲ000總結(jié)：（1）無偏系數(shù)的物理意義：穩(wěn)態(tài)偏差與輸入信號的形式有關(guān)，在隨動系統(tǒng)中一般稱階躍信號為位置信號，斜坡信號為速度信號，拋物線信號為加速度信號。“某種”無偏系數(shù)越大，精度越高。（2）當(dāng)增加系統(tǒng)的型別時，系統(tǒng)的精度提高。但對于開環(huán)系統(tǒng)，穩(wěn)定性變差。增大K值也可提高系統(tǒng)精度，也會使穩(wěn)定性變差。穩(wěn)定性和精度是有矛盾的，需統(tǒng)籌兼顧，具體問題具體分析。3.時間響應(yīng)分析（3）當(dāng)輸入信號是典型信號的線性組合時，輸出量的穩(wěn)態(tài)誤差是它們分別作用時穩(wěn)態(tài)誤差之和。（4）對于單位反饋系統(tǒng)，穩(wěn)態(tài)偏差等于穩(wěn)態(tài)誤差。對于非單位反饋系統(tǒng)，可用公式將穩(wěn)態(tài)偏差換算為穩(wěn)態(tài)誤差。3.時間響應(yīng)分析計算舉例(a)(b)3.時間響應(yīng)分析3.時間響應(yīng)分析3.時間響應(yīng)分析3.時間響應(yīng)分析

3.5動態(tài)誤差系數(shù)3.時間響應(yīng)分析

動態(tài)誤差系數(shù)

3.時間響應(yīng)分析

動態(tài)誤差系數(shù)

3.時間響應(yīng)分析

擾動作用下的穩(wěn)態(tài)誤差

3.時間響應(yīng)分析

3.6擾動作用下的穩(wěn)態(tài)誤差

3.時間響應(yīng)分析

擾動作用下的穩(wěn)態(tài)誤差

3.時間響應(yīng)分析減小或消除穩(wěn)態(tài)誤差的措施為了減小或消除系統(tǒng)在輸入信號和擾動作用下的穩(wěn)態(tài)誤差，可以采取以下措施。（1）增大系統(tǒng)開環(huán)增益或擾動作用點之前系統(tǒng)的前向通道增益（2）在系統(tǒng)的前向通道或主反饋通道設(shè)置串聯(lián)積分環(huán)節(jié)（3）采用串級控制抑制內(nèi)回路擾動當(dāng)控制系統(tǒng)中存在多個擾動信號，且控制精度要求較高時，宜采用串級控制方式，可以顯著抑制內(nèi)回路的擾動影響。（4）采用復(fù)合控制方法如果控制系統(tǒng)中存在強擾動，特別是低頻強擾動，則一般的反饋控制方式難以滿足高穩(wěn)態(tài)精度的要求，此時可以采用