

54. ТОЧНОСТЬ ДИСКРЕТНЫХ СИСТЕМ
Рассмотрим точность импульсной системы в установившемся режиме. При изучении непрерывных систем их точность в установившемся режиме исследовалась на основании свойства преобразования Лапласа о конечном значении непрерывной функции. Аналогичные результаты можно получить для импульсных систем на базе свойства z-преобразования о конечном значении решетчатой функции:
lim x(kT ) = lim(z -1) X (z) , |
(4.1) |
|
k ®¥ |
z®1 |
|
где X (z) – z-изображение ошибки системы x(kT ) в дискретные моменты времени (рис. 4.1).
V (s) + |
|
å |
X (s) |
KЭНЧ (s) |
Y (s) |
|
|
T |
|
||
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 4.1. Структура ИСАУ
z-изображение ошибки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
X (z) =V (z) -Y (z) =V (z) - |
|
K (z) |
V (z) = |
|
1 |
V (z). |
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 + K (z) |
|
|
1 + K (z) |
|
|
|
|
|||||||||
Из выражения следует, что дискретная передаточная функция замкнутой |
||||||||||||||||||||||||||
системы по ошибке |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Kx |
(z) = |
X (z) |
= |
|
1 |
. |
|
|
|
|
|
|
(4.2) |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V (z) |
1 |
+ K (z) |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
На основании свойства о конечном значении |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
xуст |
(kT ) = lim x(kT ) = lim(z -1)Kx (z)V (z) . |
|
|
|
(4.3) |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
k ®¥ |
|
|
z®1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Рассмотрим установившуюся |
ошибку при |
ступенчатом |
воздействии |
|||||||||||||||||||||||
V1(kT ) |
. В этом случае V (z) =V |
|
z |
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
z -1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
x0 |
(kT) =lim(z -1)K (z)V |
z |
=limK (z)Vz |
=V limK (z) = |
V |
|
= |
V |
, (4.4) |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
уст |
z®1 |
x |
|
z -1 |
|
z®1 |
x |
|
|
|
z®1 |
x |
|
|
1+limK(z) |
1+ K0 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z®1 |
|
|
|
|
где K0 |
= lim K (z) называют коэффициентом ошибки по положению. |
|
||||||||||||||||||||||||
|
z®1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Если K (z) имеет полюс |
z =1, |
т.е. знаменатель содержит сомножитель |
||||||||||||||||||||||||
(z -1), то K0 = ¥ и ошибка по положению равна 0, |
что соответствует непре- |
|||||||||||||||||||||||||
рывной системе с астатизмом первого порядка. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
Теперь рассмотрим установившуюся ошибку при линейно нарастающем |
||||||||||||||||||||||||||
воздействии V × kT . В этом случае V (z) =V |
|
|
|
Tz |
. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
(z -1)2 |
|
|
|
|
|
|
|
x |
¢ |
(kT ) = lim(z -1)K |
|
(z)V |
Tz |
= lim K |
|
(z)V |
Tz |
= |
|
уст |
z®1 |
x |
|
(z -1)2 |
z®1 |
x |
|
(z -1) |
|
|
|
|
|
|
VTz |
|
|
VTz |
|
VT |
(4.5) |
||
|
= lim |
|
|
= lim |
|
= |
= |
V |
, |
||||
|
|
|
|
|
|
lim(z -1)K (z) |
|
||||||
|
z®1 [1+ K (z)](z -1) |
z®1 (z -1) + (z -1)K (z) |
|
|
Kv |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z®1 |
|
|
|
где Kv |
= lim |
1 |
(z -1)K (z) называют коэффициентом ошибки по скорости. |
||||||||||
|
|||||||||||||
|
z®1 T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Если K (z) |
имеет два полюса z1 |
= z2 =1, то Kv = ¥ и ошибка по скорости |
равна нулю, что соответствует непрерывной системе с астатизмом второго порядка.