什麼是穩態誤差

控制系統的響應穩定下來之後,仍殘留的目標值與受控量之差,也稱為偏移。在單位回授系統中,對步階目標值為 1/(1 + Kp)(Kp = G(0) 為位置誤差常數),在前向路徑不含積分的(0型)系統中不會變成0。在含有1個積分的1型系統中,對步階的穩態誤差為0,對斜坡目標值則殘留 1/Kv(Kv 為速度誤差常數)的誤差。PI控制的積分動作就是用來消除這個誤差的。

日文名稱: 定常偏差

「穩態誤差」出現在1領域的5道練習題中(控制工程基礎等)。

這個名詞所屬的領域: 控制工程基礎

練習穩態誤差的題目

在閉迴路為穩定的單位回授系統中,前向轉移函數 G(s) 含有1個積分 1/s(1型系統)時,關於穩態誤差的說明,正確的是下列何者?

  1. A對步階目標值的穩態誤差為0,對以固定速度增加的斜坡目標值,則留下固定大小的誤差
  2. B對步階目標值也會留下固定大小的穩態誤差,對斜坡目標值,誤差則隨時間越來越大
  3. C對步階、斜坡,以及以固定加速度增加的目標值,穩態誤差都是0
查看答案與解析

正確答案:A. 對步階目標值的穩態誤差為0,對以固定速度增加的斜坡目標值,則留下固定大小的誤差

前向路徑所含積分的個數稱為系統的型別。在1型系統中,只要殘留一點誤差,積分就會持續改變操作量,因此對步階的穩態誤差為0。對斜坡目標值,為了持續追趕需要固定的誤差,其大小為 1/Kv(Kv = lim[s→0] sG(s) 為速度誤差常數)。例如 G(s) = 2/(s(s + 1)) 時 Kv = 2,對單位斜坡的穩態誤差為0.5。

解析中的「穩態誤差」

出現「穩態誤差」的題目(5題)

  1. 在單位回授系統中,前向轉移函數為 G(s) = 9/(1 + 2s)。對大小為1的步階目標值,穩態誤差為下列何者?
  2. 在閉迴路為穩定的單位回授系統中,前向轉移函數 G(s) 含有1個積分 1/s(1型系統)時,關於穩態誤差的說明,正確的是下列何者?
  3. 積分元件 G(s) = 1/s 的波德圖為下列何者?
  4. 以比例(P)控制不含積分元件的(0型)受控體。加大比例增益 Kp 時的一般變化,正確的是下列何者?
  5. 在PI控制中,加入積分(I)動作的主要目的與其副作用的組合,正確的是下列何者?

出現這個名詞的比較

半導體、電子電路與資訊計算工具

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