[发明专利]静态闭环和同次动态闭环反馈系统的参数测算方法

摘要

本发明涉及一种静态闭环和同次动态闭环反馈系统的参数测算方法，特别是采用微惯性环节的测算方法，属系统特性参数测算方法与建模方法。微惯性环节：时间常数极短的惯性环节，动态化：静态系统插入微惯性环节成为准动态系统的过程，常规化：同次动态系统插入微惯性环节成为常规动态系统的过程。在静态系统或同次动态系统的环路通道中通常在前向通道中插入微惯性环节，测算环路通道的传递函数、辅助函数和闭环传递函数，并可采用劳斯判据或零极点判断闭环反馈系统的稳定性。适用于静态闭环系统、同次动态闭环系统及含静态环路和同次动态环路的多闭环系统，本发明提供了一种参数测算及稳定性分析的方法，简单直观，物理意义清晰，必将得到广泛应用。

主权项

1.一种静态闭环反馈系统的参数测算方法，通过测量前向通道和反馈通道的阶跃响应计算确定单闭环反馈系统的参数，适用于线性闭环系统；其特征在于：第一步：预处理：将闭环反馈系统的环路断开，闭环环路分解为前向通道和反馈通道；第二步：测量：在前向通道和反馈通道的输入端加一个阶跃激励信号，测量前向通道和反馈通道输出端的阶跃响应信号，由此测得前向通道和反馈通道的阶跃特性；第三步：计算：根据测量结果经计算得到前向通道的传递函数G(s)＝K_G和反馈通道的传递函数H(s)＝K_H；第四步：静态系统动态化：在前向通道中插入一个时间常数极短的微惯性环节使前向通道的传递函数变为：其中微系数ε＞0且极小；第五步：系统环路传递函数的计算：负反馈形式时系统环路传递函数为正反馈形式时系统环路传递函数为第六步：系统辅助函数的计算：负反馈形式时系统辅助函数为正反馈形式时系统辅助函数为第七步：系统闭环传递函数的计算：负反馈形式时系统的闭环传递函数为：正反馈形式时系统的闭环传递函数为：第八步：系统稳定性判断：负反馈形式时，1+K_GK_H＞0系统稳定，1+K_GK_H＜0系统发散，1+K_GK_H＝0系统无输入则僵持、有输入则发散；正反馈形式时，1‑K_GK_H＞0系统稳定，1‑K_GK_H＜0系统发散，1‑K_GK_H＝0系统无输入则僵持、有输入则发散；第九步：参数值确定：若系统稳定，则微系数ε作ε＝0处理来计算参数。