考研851 自动控制原理
题海 · pdf-page · p.134

图:自控原理题海_p134_fig1

图 3-58 复合控制系统结构图

当仅考虑扰动 \(n(t)=t\),即 \(N(s)=\dfrac{1}{s^2}\) 时,由图 3-58 可得

\[ \frac{C(s)}{N(s)}=\frac{s(s+K_2K_3)(Ts+1)}{s(s+K_2K_3)(Ts+1)+K_1K_2K_4} \]

此时系统由扰动引起的误差函数为

\[ E_n(s)=-C(s)=-\frac{s(s+K_2K_3)(Ts+1)}{s(s+K_2K_3)(Ts+1)+K_1K_2K_4}N(s) \]

利用终值定理求解系统的稳态误差,有

\[ e_{ssn}(\infty)=\lim_{s\to0}sE_n(s)=-\lim_{s\to0}s\cdot\frac{s(s+K_2K_3)(Ts+1)}{s(s+K_2K_3)(Ts+1)+K_1K_2K_4}\cdot\frac{1}{s^2} \]

则由扰动 \(n(t)=t\) 引起的稳态误差为

\[ e_{ssn}(\infty)=-\frac{K_3}{K_1K_4} \]

(2) 确定 \(K_c\) 值。

当仅考虑输入作用,即 \(R(s)=1/s^2\) 时,图 3-58 的复合控制系统的信号流图如图 3-59 所示。

图:自控原理题海_p134_fig2

图 3-59 复合控制系统信号流图

考察信号流图,本系统有两条前向通道,两个单独回路,即

\[ L_1=-\frac{K_2K_3}{s},\quad L_2=-\frac{K_1K_2K_4}{s^2(Ts+1)},\quad \Delta=1-L_1-L_2 \]
\[ p_1=\frac{K_1K_2K_4}{s^2(Ts+1)},\quad \Delta_1=1 \]