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自动门的微分控制与测速反馈控制的比较

  对于理想的线性控制系统,在比例一微分控制和溯速反馈控制方法中,可以任取其中一种方法来改善系统性能。然而,实际控制系统有许多必须考虑的因素,例如系统的具体组成、作用在系统上噪声的大小及频率、系统的线性范围和饱和程度等。下面,仅讨论几种主要的差别:

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  1)附加阻尼来源:比例一微分控制的阻尼作用产生于系统的输入端误差信号的速度,而测速反馈控制的阻尼作用来源于系统输出端响应的速度,因J对于给定的开环增益和指令输入速度,后者对应较大的稳态误差值。

  2)使用环境;比例一微分控制对噪声有明显的放大作用,当系统输入端噪声严重时,一般不宜选用比例一微分控制。同时,微分器的输入信号为系统误差信号,其能量水平低,需要相当大的放大作用,为了不明显恶化信噪比,要求选用高质量的放大器;而测速反馈控制对系统输入端噪声有滤波作用,同时测速发电机的输入信号能量水平较高,因此对系统组成元件没有过高的质量要求,使用场合比较广泛。

  3)对开环增益和自然频率的影响:比例一微分控制对系统的开环增益和自然颍宰均无影响;测速反馈控制虽不影响自然频率,但却会降低开环增益。因此,对于确定的常值稳态误差,测速反馈控制要求有较大的开环增益。开环增益的加大,必然导致系统自然频率增大,在系统存在高频噪声时,可能引起系统共振。

  4)对动态性能的影响:比例一微分控制相当丁在系统中加入实零点,可以加快上升时间。在相同阻尼比的条件下,比例一微分控制系统的超调量会大予测速反馈控制系统的超调星。关于闭环零点对系统动态性能的影响,将在下一章详细讨论。



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