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超調量

鎖定
超調量(overshoot)在階躍輸入作用下,被調量的瞬時最大偏差值(Xmax)與穩態值(X(∞))之比。一般用百分比表示: [1] 
超調量=[Xmax—X(∞)]/X(∞)×100% [1] 
在階躍輸入的瞬態響應中,超調量和上升時間是互相矛盾的,即兩者不能得到比較小的數值。超調量的容許值,完全依賴於實際問題的要求。 [1] 
中文名
超調量
外文名
overshoot [1] 
別    名
最大偏差 [2] 
意    義
控制系統動態性能指標中的一個 [3] 
評    價
阻尼程度 [3] 
領    域
控制系統 [4] 

超調量簡介

超調量也叫最大偏差(maximum deviation)。偏差是指被調參數與給定值的差。對於穩定的定值調節系統來説,過渡過程的最大偏差就是被調參數第一個波峯值與給定值的差A。隨動調節系統中常採用超調量這個指標B。在y(∞)不等於給定值時:超調量=[Y(Tm)-Y(∞)]/Y(∞)×100%,(A—最大偏差;B—超調量)。 [2] 
超調量 超調量
延遲時間上升時間峯值時間、調節時間、超調量、震盪次數6個動態性能指標,基本上可以體現系統暫態過程的特徵。在實際應用中,常用的暫態性能指標多為上升時間、調節時間和超調量。通常用超調量評價系統的阻尼程度。 [3] 

超調量二階系統計算

超調量是指輸出量的最大值減去穩態值,與穩態值之比的百分數,二階系統穩態輸出為最大輸出在峯值時為最大,把tm代入輸出公式,減1除t等於把ξ代入,可求出%表達式。超調量只與阻尼比與有關。對於RLC二階系統,阻尼比ξ=L/2R * sqrt(1/(LC)),ξ越大,超調量越小。 [5] 

超調量應用

每個機架的修正都是獨立控制的,因此允許帶鋼熱連軋厚度自動控制系統(MN-AGC)增益儘可能高,但這可能會產生厚控系統超調,從而相對超調量來講,對於變化較小的帶鋼的中間部分,有一些小超調量是可以接收的,但對於帶鋼頭部來講,由於厚差較大,從而可能會產生較大的厚度偏差,此時要求MN-AGC進行快速修正可能會導致無法接受的厚差超調。當對一個很大的初始誤差(可以達到50%)進行修正時,所有上游機架的修正值將被保持幾秒鐘,這一控制策略允許MN-AGC通過使用所有機架對頭部厚差進行快速修正,並且選擇性地去掉一些修正量以對MN-AGC的超調量進行抑制。圖1中給出瞭如何通過對超調量進行抑制來減少超調的控制過程曲線。 [4] 
圖1 MN-AGC超調量抑制 圖1 MN-AGC超調量抑制
參考資料
  • 1.    吳友亮,方再根.導彈技術詞典.北京:宇航出版社,1989.10:233
  • 2.    崔克清主編.安全工程大辭典.北京:化學工業出版社,1995.7:532
  • 3.    王豔秋主編.自動控制原理.北京:北京理工大學出版社,2018.12:61
  • 4.    丁修堃等編著.高精度板帶鋼厚度控制的理論與實踐.北京:冶金工業出版社,2009.3:168
  • 5.    張曉丹.自動控制原理.武漢:華中科技大學出版社,2015.7:52