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.

Соседние файлы в папке Ответы на вопросы пофайлово + список