自动控制理论实用教案

1、会计学1自动控制自动控制(z dn kn zh)理论理论第一页，共42页。,141713131512121311170613150412130211bbaabcbbaabcbbaabcaaaaabaaaaabaaaaab第1页/共42页第二页，共42页。第2页/共42页第三页，共42页。第3页/共42页第四页，共42页。第4页/共42页第五页，共42页。第5页/共42页第六页，共42页。G(s)H(s)E(s)B(s)R(s)C(s) 控制系统框图)()()()(sCsHsRsE)()()(sHsEsE第6页/共42页第七页，共42页。)()()()(sRsHsGsE11)()()()(lim

2、limsHsGssRssEessss100第7页/共42页第八页，共42页。第8页/共42页第九页，共42页。 )1 ()1)(1 ()1 ()1)(K(1G(S)H(S) 2121sTsTsTssssvnvm012第9页/共42页第十页，共42页。 1lims lime 0s0sss)()()()(sHsGsRssE控制系统的稳态误差值时和试求当输入信号分别为传递函数为设单位反馈系统的开环例,sin)()(,wttrttrTs2211G(s) .第10页/共42页第十一页，共42页。因而是允许的。际所求一致但与实在坐标原点不解析尽管在数学上由终值定理时时当解, , limsE(s)lime

3、(2) e t T)-T(teTe(t) -1R(s)E(s) (1) R(s) tr(t) (s):1/T)s(s10s0sssss-21/TSTSTST1/T)(SS1S12211S(S)11eTt22223)()()(/ssEsHsGTSG第11页/共42页第十二页，共42页。.)( )(lim)(lim)(,)(,sincos)(sincos)( )()()()()(的错误结论否则得出算稳态误差值不能采用终值定理来计所以此时轴上不解析应当注意正弦函数在虚这里0s1e , 0e 11e 111e(t) s11 s1111 s11E(s) sR(s) 322200ssss222222ss2

4、22222222222322222222222 TssssEtTTtTTttTTtTTeTTTTsTTTsTTTsssHsGsRssTt第12页/共42页第十三页，共42页。位置(wi zhi)（阶跃）误差系数 终值定理(dngl)： )(lim)(limssEteestss0)()(lim)()()(lim)(limsGssRsHsGsRssSEessrsssr111000SsR1)(PssssrKsGsGe11111100)(lim)(lim21SsR)( KsSGsSGSessssr11100)(lim)(lim31SsR)(KasGSsGSSessssr11120220)(lim)(l

5、im)(limsGKsP0)(limsSGKs0 斜坡（速度）误差系数抛物线（加速度）误差系数)(limsGSKas20第13页/共42页第十四页，共42页。niimjjsTsTKsG1111)()()(K11sseKsGKsP)(lim0第14页/共42页第十五页，共42页。)s(GlimK0sP1n1iim1jj)1ST( S)1ST(K)s (G0sse第15页/共42页第十六页，共42页。)s(GlimK0sP21211 1niimjjSTSSTKsG)()()( II 型系统，阶跃输入时误差(wch)系数无穷大0sse II 型系统，阶跃输入时没有稳态误差,输出最终(zu zhn)等

6、于输入第16页/共42页第十七页，共42页。tvtr0)(constv 020SvsR)()(limsSEesss0)()(limsHsGSvSs1200)()(limsHsSGSvs00Kvv0100vssSKsGsSHKvlim)()(lim第17页/共42页第十八页，共42页。aK2021tatr)(consta 030SasR)()(limsSEesss0)()(limsHsGSaSs1300)()(limsHsGSSas2200Kaas00 lim2020vssSKsHsGSKalim)()(lim32100vvKvKa,302100vvconstKavess,第18页/共42页第十

7、九页，共42页。pKKvKa第19页/共42页第二十页，共42页。扰动作用(zuyng)下的稳态误差)(1sG)(2sGR(s)E(s)C(s)D(s) 图3-2 闭环控制系统)(sCD)(sED)()()(1)()(212sDsGsGsGsCD)()(2)(11)(2)()(sDsGsGsGsDCsDE根据终值定理求得在扰动作用(zuyng)下的稳态误差为)()()(1)()(21200limlimsDsGsGssGssEesDssf第20页/共42页第二十一页，共42页。第21页/共42页第二十二页，共42页。第22页/共42页第二十三页，共42页。第23页/共42页第二十四页，共42页。

8、KR10 0Rtr0R 000tcKmee,011RKe KKRtcKKRm1100和KRe10第24页/共42页第二十五页，共42页。第25页/共42页第二十六页，共42页。 21ssRsC 24141212ssssC tettc2414121 1tr 第26页/共42页第二十七页，共42页。21KK 、第27页/共42页第二十八页，共42页。 解 因为(yn wi)该系统的闭环传递函数为 222210KasssKKsCslim21K09021. eMp 第28页/共42页第二十九页，共42页。75012. npt222122212nnnssKKassKK 125sn. 24. 62,04.

9、2722 . 522nanK第29页/共42页第三十页，共42页。0)(Rtrtvtr0)(tatr2021)(KR10Kv0Ka0第30页/共42页第三十一页，共42页。11j cbsssKsG25021.,vvssKKecKcKKv5050.,. pspspsKpsssKKcsbssKsT22222223223)(sG222) 11)(11(ssjsjs第31页/共42页第三十二页，共42页。Kpcpbp22223124bpKc, 2322ssssG第32页/共42页第三十三页，共42页。1)(sGc ssKsGpc1第33页/共42页第三十四页，共42页。020501502010523s

10、ssssss2015207500201505010123ssss/ )(第34页/共42页第三十五页，共42页。 1051202ssssKsGsGpc02020501501201052342pppKsKssssKsss第35页/共42页第三十六页，共42页。pppppppppKsKKKKsKKsKsKs2015207503002020750151120152075020201532050140)(第36页/共42页第三十七页，共42页。; 0pK25260.pK;.537020750ppKK2526040010500.ppKK第37页/共42页第三十八页，共42页。 01aassRsE,ttr cos)( te assssE22 asCjsBjsAassssE 22222121 aaCjaBjaA, te第38页/共42页第三十九页，共42页。 attjtjeaaejaejate222121 a arctanateaata22221 cos第39页/共42页第四十页，共42页。第40页/共42页第四十一页，共42页。)()(