附加閉環(huán)零極點的討論
附加閉環(huán)零點

我們可以進行方框圖等效變換

附加閉環(huán)零點,超調量增大(但阻尼比不受影響),峰值響應加快,峰值時間減小
舉個例子

觀察示波器波形,發(fā)現sys1和sys2等效,這是必然的

考慮到物理可實現性和dcgain,做了一些設置和調整,本質是一樣的

這里給出微觀解釋,系統(tǒng)附加閉環(huán)零點等效于原系統(tǒng)的峰值響應疊加微分作用,而微分會在第一個峰值變化率最大時到達峰值,且比原系統(tǒng)的峰值提前,結果來看,峰值響應提前,超調量增大

這里討論了附加零點z = [-1 -2 -3 -4 -5]的影響,與上述一致
Zeros1 = [1 1];
Zeros2 = [1 2];
Zeros3 = [1 3];
Zeros4 = [1 4];
Zeros5 = [1 5];
Gs = tf(5,[1 1 5]);
Gs1 =? tf(Zeros1,[1 1 5])*5;
Gs2 =? tf(Zeros2,[1 1 5])*5/2;
Gs3 =? tf(Zeros3,[1 1 5])*5/3;
Gs4 =? tf(Zeros4,[1 1 5])*5/4;
Gs5 =? tf(Zeros5,[1 1 5])*5/5;
step(Gs,Gs1,Gs2,Gs3,Gs4,Gs5)
legend('Original System G(s)','z = -1','z = -2','z = -3','z = -4','z = -5')

附加閉環(huán)零點,超調量增大(但阻尼比不受影響),峰值響應加快,峰值時間減小,且越靠近虛軸越明顯,調節(jié)時間與原極點有關系
注意:這里只討論附加穩(wěn)定的閉環(huán)零極點
附加閉環(huán)極點

同樣,我們以一個例子進行方框圖化簡

這個直觀上不好分析,從系統(tǒng)響應來看,附加單個閉環(huán)極點,相當于多了一個慣性環(huán)節(jié),前級系統(tǒng)的輸出相當于它的輸入,總系統(tǒng)有了慣性滯后,峰值響應變慢,超調減小

這里討論了附加極點s?= [-1 -2 -3 -4 -5]的影響,與上述一致
Poles1 = tf(1,[1 1]);
Poles2 = tf(2,[1 2]);
Poles3 = tf(3,[1 3]);
Poles4 = tf(4,[1 4]);
Poles5 = tf(5,[1 5]);
Gs = tf(5,[1 1 5]);
Gs1 =? Gs*Poles1;
Gs2 =? Gs*Poles2;
Gs3 =? Gs*Poles3;
Gs4 =? Gs*Poles4;
Gs5 =? Gs*Poles5;
step(Gs,Gs1,Gs2,Gs3,Gs4,Gs5)
legend('Original System G(s)','s = -1','s = -2','s = -3','s = -4','s = -5')

附加閉環(huán)極點,超調量減小,峰值響應變慢,峰值時間增大,且越靠近虛軸越明顯,調節(jié)時間與原極點有關系
關于閉環(huán)極點的討論,上述解釋有些糙,僅作拋磚引玉
后面會簡要展開附加開環(huán)零極點討論