过程校制原狸与寇用我术月 中周她质大学（武改）安剑奇 7.1.2串级控制系统特点与分析 >串级控制系统的优势1：能迅速克服进入副回路的干扰 以干扰作为输入，副回路传递函数 G(s)= Y(s) G2(s) F,(S) 1+G2(S)G,(S)Go2(S)Gm2(s) F2(S) F(s) R(s) E(s) R(s) E2(s) U(s) (s) Y (s) Gel(s) Ge(s) G(s) Go2(s) Gor(s) Z(s) Gm2(s) Zi(s) GmI(s) 14
过程控制原理与应用技术I 中国地质大学（武汉）安剑奇 • 以干扰作为输入，副回路传递函数 7.1.2 串级控制系统特点与分析 串级控制系统的优势1: 能迅速克服进入副回路的干扰 Gc1(s) Gv(s) G02(s) G01(s) Gm1(s) R1(s) F2(s) Gm2(s) - Gc2(s) - E1(s) R2(s) E2 U(s) Q(s) (s) Y2(s) F1(s) Y1(s) Z1(s) Z2(s) * 2 02 02 2 2 02 2 ( ) ( ) ( ) () 1 () () () () cv m Y s G s G s F s G sG sG sG s = = + 14
过程校制原狸与寇用我术月 中周她质大学（武议）安剑奇 7.1.2串级控制系统特点与分析 >为了便于分析，我们将一般框图等效为下图所示 F2(s) F(s) R(s) U(s) O(s) Y(s) Yi(s) Gel(s) G2(s) G(s) G*o2(s) Go1(s) Z(s) Gmi(s) >此时系统输出对输入的传递函数 Y(s) G(s)G2(s)G,(s)G2(s)G(s) R(s)1+G(S)G2(S)G,(S)G2(s)Go(S)G(s) 15
过程控制原理与应用技术I 中国地质大学（武汉）安剑奇 7.1.2 串级控制系统特点与分析 为了便于分析，我们将一般框图等效为下图所示 Gc1(s) Gv(s) G*02(s) G01(s) Gm1(s) R1(s) F2(s) - Gc2(s) U(s) Q(s) Y2(s) F1(s) Y1(s) Z1(s) 此时系统输出对输入的传递函数 * 1 1 2 02 01 * 1 1 2 02 01 1 ( ) () () () () () () 1 () () () () () () cc v cc v m Y s G sG sG sG sG s R s G sG sG sG sG sG s = + 15
过程校制原狸与寇用我术月 中围她质大学（武议）安剑奇 7.1.2串级控制系统特点与分析 >在干扰F,的作用下，得到系统输出对干扰输入的传递函数为 Y(s) G2(s)G1(s) F,(S) 1+G(s)G2(S)G(s)Go2(s)G(s)G(s) F2(S) F(s) R:(s) U(s) O(s) Y2(s) Y(s) Gel(s) Gea(s) G(s) G*o2(s) Gor(s) Z(s) GmI(s) 16
过程控制原理与应用技术I 中国地质大学（武汉）安剑奇 7.1.2 串级控制系统特点与分析 在干扰F2的作用下，得到系统输出对干扰输入的传递函数为 Gc1(s) Gv(s) G*02(s) G01(s) Gm1(s) R1(s) F2(s) - Gc2(s) U(s) Q(s) Y2(s) F1(s) Y1(s) Z1(s) * 1 02 01 * 2 1 2 02 01 1 ( ) () () () 1 () () () () () () cc v m Y s G sG s F s G sG sG sG sG sG s = + 16
过程校制原狸与寇用我术月 中周她质大学（武议）安剑奇 7.1.2串级控制系统特点与分析 >对一个控制系统而言 ▣ Y1(S)/R(S)越接近于“1”，则系统的控制性能越好 Y(s)/F2(s)越接近于“0”，则系统的抗干扰能力越强 ▣ 在工程上通常将二者的比值作为衡量系统控制性能和抗干扰能力的 综合指标，该值越大，则系统控制性能和抗干扰能力越强 ▣ 表达式为： Y(5)/R(5)-G(s)G(5)G.(s) Y(s)/F(s) 17
过程控制原理与应用技术I 中国地质大学（武汉）安剑奇 7.1.2 串级控制系统特点与分析 对一个控制系统而言 𝑌𝑌1(𝑠𝑠)/𝑅𝑅1(𝑠𝑠) 越接近于“1”，则系统的控制性能越好 𝑌𝑌1(𝑠𝑠)/𝐹𝐹2(𝑠𝑠)越接近于“0”，则系统的抗干扰能力越强 在工程上通常将二者的比值作为衡量系统控制性能和抗干扰能力的 综合指标，该值越大，则系统控制性能和抗干扰能力越强 表达式为： 1 1 c1 c2 v 1 2 () () () () () () () Ys Rs G sG sG s Ys Fs = 17
过程校制原狸与寇用我术月 中周她质大学（武议）安剑奇 7.1.2串级控制系统特点与分析 >我们假设 G1(s)=K1,G2(s)=K2,G(s)=K, >可以推出： Ys/R=K.KK、 Y(s)/F(s) 结论：主、副控制器的比例增益乘积越大，抗干扰能力越强， 控制品质越好 18
过程控制原理与应用技术I 中国地质大学（武汉）安剑奇 7.1.2 串级控制系统特点与分析 我们假设 可以推出： 结论：主、副控制器的比例增益乘积越大，抗干扰能力越强， 控制品质越好 c1 c1 c2 c2 v () , () , () G s K G s K Gs K = = = v 1 1 c1 c2 v 1 2 () () () () Ys Rs KKK Ys Fs = 18