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如何改善系统的稳定性减小和消除稳态误差

发布时间:2019-08-16 21:23 来源:未知 编辑:admin

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  增大开环增益可以减小稳态误差,提高系统的型别可以减小稳态误差,但是开环增益过大或者系统型别过高会降低系统的稳定性。

  增大系统开环增益或增大扰动作用点前面前向通道增益。但开环增益增大将会影响动态性能,甚至系统变成不稳定,所以这个措施是受限制的。

  在系统前向通道或在扰动作用点前面的前向通道设置串联积分环节。这个措施对消除稳态误差是有效的,但是,积分环节多了很容易造成系统结构不稳定。因此,串联积分环节的措施也是受到限制的。

  当放大器中没有加入负反馈电路时的放大增益,加入负反馈后的增益称为闭环增益。由于负反馈降低了放大器的放大能力,所以在同一系统中,闭环增益一定小于开环增益。在自动控制系统中,开环增益是指将开环传递函数写为常数项为1的标准形式后,对应的开环传递函数增益。

  把反馈控制系统(闭环系统)的反馈回路从比较点处和引出点处断开,从比较点开始,沿前向通路至引出点,再沿反馈回路回至比较点处的各增益之乘积。或表述为反馈回路和前向通路组成个环节中中所有的增益之乘积。

  当开环增益和反馈系数之积远大于1后,负反馈放大器的闭环增益约等于反馈系数的倒数。在具体的电路设计中,负反馈放大器的闭环增益是作为要求确定的,是一个已知数。开环增益大了就要求反馈系数小,反之则大。

  为了减小或消除给定稳态误差和扰动作用下的稳态误差,根据前面分析可知,可以采取以下措施。

  一增大系统开环增益或增大扰动作用点前面前向通道增益。但开环增益增大将会影响动态性能,甚至系统变成不稳定,所以这个措施是受限制的。

  二在系统前向通道或在扰动作用点前面的前向通道设置串联积分环节。这个措施对消除稳态误差是有效的,但是,积分环节多了很容易造成系统结构不稳定。因此,串联积分环节的措施也是受到限制的。

  那么能不能有一个措施,既能减小稳态误差又不影响反馈系统的稳定性呢。“复合控制是一个比较满意的办法。

  稳定性是动态性能,稳态误差是稳态性能,最好的例子是,增加系统开环传递函数,可以减小稳态误差,但是系统稳定性变坏甚至不稳定,不是一个概念

  稳定性是数学或工程上的用语,判别一系统在有限的输入是否也产生有限的输出。若是,称系统为稳定;若否,则称系统为不稳定。

  稳定性是指“测量仪器保持其计量特性随时间恒定的能力”(7.14条)。通常稳定性是指测量仪器的计量特性随时间不变化的能力。若稳定性不是对时间而言,而是对其他量而言,则应该明确说明。稳定性可以进行定量的表征,主要是确定计量特性随时间变化的关系。通常可以用以下两种方式:用计量特性变化某个规定的量所需经过的时间,或用计量特性经过规定的时间所发生的变化量来进行定量表示。例如:对于标准电池,对其长期稳定性(电动势的年变化幅度)和短期稳定性(3~5天内电动势变化幅度)均有明确的要求;如量块尺寸的稳定性,以其规定的长度每年允许的最大变化量(微米/年)来进行考核,上述稳定性指标均是划分准确度等级的重要依据。

  对于测量仪器,尤其是基准、测量标准或某些实物量具,稳定性是重要的计量性能之一,示值的稳定是保证量值准确的基础。测量仪器产生不稳定的因素很多,主要原因是元器件的老化、零部件的磨损、以及使用、贮存、维护工作不仔细等所致。测量仪器进行的周期检定或校准,就是对其稳定性的一种考核。稳定性也是科学合理地确定检定周期的重要依据之一。

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