考研851 自动控制原理
题海 · pdf-page · p.143

图:自控原理题海_p143_fig1

图 3-71 系统的输出响应曲线

\(G_2(s)=\dfrac{2}{s+4}\),则扰动端加入顺馈补偿装置的系统信号流图如图 3-73 所示。

图:自控原理题海_p143_fig2

图 3-72 扰动端加入顺馈补偿装置的系统结构图

图:自控原理题海_p143_fig3

图 3-73 扰动端加入顺馈补偿装置的系统信号图

根据梅森公式可得系统的传递函数为

\[\frac{C(s)}{N(s)}=\frac{G_2(s)+G_n(s)G_1(s)G_2(s)}{1+G_1(s)G_2(s)H(s)}\]

由于 \(n(t)\) 为可量测的阶跃扰动信号,为消除扰动对稳态输出的影响,须有

\[G_n(s)=-\frac{1}{G_1(s)}=-\frac{s+5}{8}\]

故当引入顺馈补偿装置 \(G_n(s)=-(s+5)/8\) 时可消除扰动对稳态输出的影响。

仿真结果如图 3-74 所示。

MATLAB程序:exe362.m

numg=[16],  deng=[1 9 20];

numh=[5];   denh=[1];

[num,den]=feedback(numg,deng,numh,denh);    figure,step(20*num,den)

图:自控原理题海_p143_fig4

图 3-74 系统在 \(r(t)=20\cdot1(t)\) 时响应曲线(MATLAB)

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