8.5 离散系统的稳态误差 


 

    8.5.1 静态误差系数法    (动画:离散系统的稳态误差计算)

   设采样系统结构图如图8-1 ,系统的误差传递函数为:

            

   稳态误差为:

   不同类型采样系统的稳态误差终值列于表8-1 。

                表8-1 不同类型采样系统的稳态误差终值

 
 

0 型系统

Ⅰ 型系统

0

Ⅱ 型系统

0

0

   

  表中 T ——采样周期;

  ——系统的位置误差系数;

       

  ——系统的速度误差系系数;

        

  ——系统的加速度误差系数;

       

  例8.11 采样系统的方框如图 8.5 所示。其中 K=2 , a=2 ,求系统对于输入 的稳态误差终值和稳态误差级数。

  解: 采样系统前向通道的传递函数为:

      

  式中 为零阶保持器的传递函数, 为被控对象的传递函数。

  系统的开环脉冲传递函数为:

  系统的开环脉冲传递函数中含有一个 的极点,故采样系统为 Ⅰ型系统,其位置误差系数 ,在阶跃信号作用下,采样系统的稳态误差终值等于零。

  系统的速度误差系数为:

  在斜坡信号作用下,采样系统的稳态误差终值为:

      

  Ⅰ型系统的加速度误差系数 ,在抛物线信号作用下,

  系统的误差脉冲传递函数为:

      

      

  稳态误差级数的各项系数为:

      

      

      

  由此可求得稳态误差级数:

      

  这一结果和稳态误差终值是一致的。

  在确定采样系统的类型时, 中积分环节的个数等于 的极点数,且不应将零阶保持器的传递函数 计入。

 

 

         8.5.2 动态误差系数法

  对于单位反馈采样系统,其误差脉冲传递函数为

    

  式中, 为系统开环脉冲传递函数。

  类似于连续时间控制系统,其采样稳态误差即为:

    

  或: 

  式中, C i 为采样系统的给定误差系数 可求之如下。首先将误差脉冲传递函数 中的参数 代换,则得到 ,令 ,即得: