自动控制系统里的“超调量”是什么意思?
超调量是线性控制系统在阶跃信号输入下的响应过程曲线,也就是阶跃响应曲线分析动态性能的一个指标值。
超调量也叫最大偏差(maximum deviation)或过冲量。偏差是指被调参数与给定值的差。对于稳定的定值调节系统来说,过渡过程的最大偏差就是被调参数第一个波峰值与给定值的差A。随动调节系统中常采用超调量这个指标B。
在y(∞)不等于给定值时:超调量=[Y(Tm)-Y(∞)]/Y(∞)×100%,(A—最大偏差;B—超调量)。
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超调也叫过冲,其在电子学中的应用:
在电子学中,过冲是指,从一个值转变到另一个值时,任何参数的瞬时值超过它的最终(稳态)值。过冲在放大器的输出信号中有重要的意义。过冲发生于瞬时值超过最终值。当瞬时值低于最终值时,也称为“下冲(undershoot)”。
一般电路设计,多半会使上升时间最小化,同时也将失真限制在可接受范围内。
1、过冲表现为信号的失真。
2、在电路设计中,最小化过冲与减小上升时间的目标会发生冲突。
3、过冲的大小依赖于经历阻尼现象的时间。
4、过冲通常伴有安定时间,即输出到达稳态的时长。
参考资料来源:百度百科-超调量
超调量是控制系统动态性能指标中的一个,是线性控制系统在阶跃信号输入下的响应过程曲线也就是阶跃响应曲线分析动态性能的一个指标值。
控制系统品质指标——最大偏差(或超调量)表示被调参数动态偏离给定值的最大程度。比如歼击机则要求激动灵活,响应迅速,允许有适当的超调。
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影响超调量的因素:
1、超调量主要取决于闭环复数主导极点的衰减率,并与其它闭环零点、闭环极点接近坐标原点的程度有关。
2、开环频域指标相角裕度对应时域性能指标超调量。
超调量的计算:
输出量的最大值减去稳态值,与稳态值之比的百分数,二阶系统稳态输出为最大输出在峰值时为最大,把tm代入输出公式,减1除t等于把ξ代入,可求出%表达式。
超调量只与阻尼比与有关。对于RLC二阶系统,阻尼比ξ=L/2R * sqrt(1/(LC)),ξ越大,超调量越小。
参考资料:百度百科——超调量
超调量=[Y(tp)—Y(∞)]/Y(∞)×100%
超调量主要反映了系统动态性能中的平稳性。超调量越大,反映平稳性越差,也就是最大输出偏离稳态值的幅度比越大。稳态值通常是系统的正常工作状态或称平衡态。显然对系统来说偏离平衡态越远,对系统正常工作越不利。所以通常希望超调量小一些好。
超调量通常和快速性指标互相制约。如果完全没有超调的系统通常快速性较差。所以综合考虑,大多数实际工业系统为有超调量,但超调量在指标要求范围之内的系统,这样系统的快速性通常也可以设计为达到理想要求的指标。所以工业常见系统为有超调的系统。
举例而言,以电梯来说。如果你在启动后,达到你设置的楼层的过程中,感觉到比较大的晃动感,让人体感觉到眩晕感。就说明该系统超调量指标过大。而超调量指标较小的精品电梯是不会有这种眩晕感的!
反之~若信号 像 阶跃信号f(x)=1 ,输出无纹波 ,就是笔直的一条直线,那么此时超调=0;标准的三角函数 超调也为0
σ=【c(max)-c(∞)】/c(∞)
定义是:输出最大值和输出稳态值的相对误差......在自动控制原理 的 时域法 有介绍,只有2阶系统(含有2个积分环节的传递函数适用) 刚才给你举例 的0型系统阶跃和 冲激 只不过拿来做个比喻~超调量对它们不适用
不当之处,请大家指正。